DEWATERING

BAB I. SIKLUS AIR I.1. Daur Hidrologi  Di alam kita sering mengenal istilah daur hidrologi  dimana   dimana dari daur hidrologi tersebut kita dapat mengetahui siklus air dari air yang ada di darat, di laut, dan di udara. Air yang berada di laut akan mengalami penguapan (evaporasi ), kemudian uap air akan terkumpul menjadi awan dan kemudian awan yang membawa uap air tersebut akan terbawa ke darat. Awan yang berisi uap air tersebut akan menimbulkan hujan. Hujan turun kemudian sebagian akan mengalir ke laut dan sebagian akan meresap ke tanah.

Gambar 1. Daur Hidrologi

Air yang masuk ke tambang dapat berupa air hujan, run r un off, dan air tanah. I.1.1 Hujan

Hujan merupakan hasil dari penguapan air yang berada di darat atau di laut yang kemudian terkumpul menjadi awan. Hujan di ukur dalam satuan mm yang artinya tinggi kolom air dalam mm persatu meter persegi. Sebagai contoh apabila kita mempunyai sebuah kotak berukuran satu meter persegi maka yang disebut curah hujan sebanyak 1 mm adalah tinggi air di dalam kotak 1 meter persegi setinggi 1 mm dan volume air tersebut setara dengan satu liter. 1

Kemudian jumlah curah hujan dalam wilayah tertentu dalam satuan waktu (mm/jam) disebut intensitas hujan. Pengukuran curah hujan tersebut di lakukan dengan sebuah alat yaitu alat pengukur curah hujan.

Gambar 2 & 3. Alat pengukur curah hujan

Dalam dunia pertambangan sering kita juga mendengar istilah daerah tangkapan air (catchment area). Daerah tangkapan tangkapan air ini merupakan daerah dimana air yang turun ke suatu wilayah wil ayah atau daerah akan dilairkan ke suatu tempat. Tempat berkumpulnya air di dunia pertambanga pertambangan n disebut sump.

2

I.1.2. Run Off Saat hujan sebagian besar air akan mengalir di permukaan tanah dan sebagian akan mengalir melalui paritan. Air yang bergerak bebas tanpa penyerapan inilah yang sering kita sebut run off. Akibat dari run off tersebut yang akan membawa material material berupa tanah, pasir, dsb ke sump melalui paritan-paritan. Sistem drainase  yang baik akan mempengaruhi banyak nya material yang akan terbawa ke sump. I.1.3 Air Tanah

Air tanah yang keluar melalui sela sela struktur bebatuan di tambang yang sering kita sebut juga drain hole. Air tanah juga merupakan penyumbang air yang masuk ke dalam sump. I.2 Erosi dan Sedimentasi I.2.1. Erosi

Aktivitas penambangan yang kita lakukan merupakan aktivitas pembukaan lapisan tanah yang menutupi lapisanlapisan batubara. Material terbanyak di aktivitas penambangan penambangan adalah clay  dan  dan batubara. Sumber-sumber air yang masuk ke sump seperti air hujan, run-off , air tanah yang mengalir dari tempat yang tinggi menuju sump mempunyai kecepatan aliran yang dapat mengakibatkan erosi dan membawa material material yang berupa clay dan fine coal. Sebagai contoh di site PAMA ADARO angka besaran erosi sebesar 2.4 % (exa. Debit air yang masuk ke sump sebanyak 100 m3/jam mengandung padatan sebesar 24 3 m) Banyaknya erosi tergantung dari: - Panjang nya free drainage sebelum masuk ke paritan - Kecepatan aliran di paritan - Panjang paritan yang dilalui air sumpai ke sump - Jenis material yang dilalui air

3

I.2.2 Sedimentasi

Material tersebut akan terbawa air dan kemudian akan masuk ke sump.  Material-material tersebut akan mengendap (sedimentasi) sehingga akan memperkecil volume sump. Sedimentasi  tersebut  tersebut terjadi karena kecepatan aliran air lebih kecil daripada kecepatan pengendapan pengendapan padatan. Dengan mengetahui angka besaran erosi maka dapat diketahui tingkat sedimentasi suatu sump.

4

BAB II. DEWATERING DAN SEQUENCE PENAMBANGAN II.1. Konsep Dewatering  Tambang Dewatering   merupakan suatu upaya meminimalkan agar air tidak masuk ke tambang serta upaya pengeluaran air dari dalam tambang ke luar tambang dengan menggunakan pemompaan. Sehingga air di dalam tambang tersebut tidak mengganggu aktivitas produksi. Dalam desain dewatering, pertama-tama dilakukan penghitungan luasan tangkapan hujan (catchment area)  total. Luasan catchment area  desain selalu meminimalkan air hujan yang memungkinkan masuk ke area  pit . Untuk itu menjadi hal utama dalam operasional penambangan untuk membuat alur drainase batas pit yang mencegah air dari luar melimpas ke  pit . Alur drainase tersebut sering disebut sebagai outer drainase, drainase  sekeliling pit  yang   yang didesain untuk mencegah air dari luar pit masuk ke area penambangan. Berdasarkan desain yang disetujui customer , kemudian ditentukan desain posisi sump. Menentukan posisi sump merupakan bagian utama dalam desain jangka panjang (long term design). Kedalaman level terdalam yang hendak ditambang (bottom pit), Stripping Ratio (SR)  merupakan beberapa parameter utama untuk menentukan posisi sump. Dari desain posisi sump, cathment area  dibagi lagi berdasarkan alur-alur drainase yang memungkinkan didesain masuk ke masing-masing sump. Pembagian catchment area  selalu diikuti desain drainase, baik desain saluran jenjang (tertier drainage),  saluran batas (sekunder drainage), maupun saluran induk (primer drainage). Setelah cathcment terbagi, kemudian berdasarkan parameterparameter dalam catchment area  tersebut ditentukan desain volume sump. Parameter utama dalam menentukan volume sump, tentu saja volume air yang masuk ke dalam

5

sump  tersebut. Simulasi penghitungan luasan catchment area  terhadap intensitas hujan rencana menunjukkan volume air yang harus ditanggung sebuah sump. Sehingga bila terjadi air di luar pit melimpas masuk ke area pit, menimbulkan sump terbebani volume air yang tidak direncanakan. Atau catchmentt area, pembebanan volume bila drainase tidak terbentuk sesuai desain penyaliran dalam catchmen tidak berimbang sesuai yang di-desain. Bila sump didesain sebagai sump transfer , volume air yang masuk disimulasikan terhadap penambahan output volume air yang dipompakan dari sump di bawahnya. Parameter lain yang sangat mempengaruhi volume masuk ke dalam sebuah sump adalah air tanah, dapat berupa drainhole maupun rembesan air tanah.

ST 2 RL -102 : 155.56 ST 2 RL -108 : 243.77

Hill 11 : 67.24

ST 2 RL 0 : 170.73

CT 2 RL -8 : 49.91

Gambar. Catchment area semua sump

Sebagaimana studi mengenai erosi yang sudah dilakukan, volume  erosi yang disebabkan limpasan air besarnya 2,4% dari volume  air yang masuk ke sump. Artinya setiap 100 m3 air yang masuk ke sump, akan membawa material erosi sejumlah 2,4 m3. Besaran volume ini harus diperhitungkan karena akan mengurangi kapasitas sump yang akan di -desain.

6

Berdasarkan perimbangan volume masuk dan berapa yang harus dipompakan dalam sump, maka ditentukan berapa volume air yang harus dipompakan dalam satuan waktu tertentu. Berdasarkan spesifikasi alat dan desain pemipaan kemudian ditentukan pompa yang akan digunakan dan berapa jumlahnya. Bila pompa sudah ada, parameter debit air ditentukan dalam penghitungan kurva pompa yang akan dibahas dalam bab selanjutnya. 7

Pompa MFV 420

ROM

Pompa Warman 8/6

ROM

SP

HW1HW

II.2. Dewatering  dan langkah penambangan Output  dalam   dalam aktivitas dewatering  adalah volume air yang dipindahkan, dan sebagai parameter utama adalah debit yang dihasilkan. Faktor yang paling berpengaruh untuk menghasilkan debit yang optimal adalah panjang pipa sampai ke outlet. Praktek di lapangan, penempatan pipa sering bersinggungan dengan sekuen penambangan yang memang harus dilakukan. Aktivitas harus cermat memperhitungkan utilisasi pompa yang hilang akibat proses lepas-sambung pipa. Sejalan perkembangan tambang, tambang menjadi semakin dalam dan air tetap akan terkumpul pada lokasi terdalam. Hal ini berakibat naiknya static head   yang harus dilawan pompa, yang berakibat pula pada tutunnya debit pompa. Untuk mengembalikan debit pada posisi optimal pompa metode yang dilakukan adalah dengan sistem multi stage.

8

Multi stages dengan sump transfer

Direct multi stages

9

Multi Stages dengan sump transfer 

Direct Multi Stages

Pembagian catchment area

Dapat membagi catchment area di elevasi atas.

Tidak dapat.

Lokasi pompa stage ke-2 atau di atasnya.

Memerlukan luasan yang mempengaruhii desain mempengaruh menyeluruh.

Tidak memerlukan lokasi penempatan yang luas.

Bila dalam sistem ada salah satu pompa yang rusak.

Operasional pemompaan masih dapat berfungsi secara terpisah

Pemompaan stop.

Pemanfaatan tekanan  pressure) pompa di stage ( pressure yang lebih bawah.

Tidak termanfaat termanfaatkan. kan.

Tekanan yang dihasilkan pompa di stage lebih bawah akan diteruskan sebagai penambah pressure yang dihasilkan pompa stage di atasnya.

II.3. Dewatering  dan pembentukan sump

Seorang group leader dewatering  di tambang haruslah memiliki kejelian di lapangan dalam aktifitas penambangan itu sendiri. Support dewatering yang optimal dan pengambilan langkah yang cermat akan menghasilkan aktivitas operasional yang sesuai desain dan memberikan output produksi yang mencapai target. Dengan curah hujan tahunan yang mencapai 3.000 mm di tambang tropis seperti tambang kita, aktivitas pembentukan sump menjadi agenda utama saat penambangan beranjak ke elevasi yang lebih dalam. Tentu saja group leader produksi maupun dewatering  yang bekerja di sana harus memiliki kompetensi yang sudah mumpuni dalam hal drainase, metode operasional loading, aplikasi alat, maupun dewatering itu sendiri. Berikut adalah beberapa hal yang perlu dicermati saat bekerja dalam pembentukan sump di elevasi tambang terdalam dalam kaitan dengan dewatering. 10

II.3.1 Memperkecil catchment area pendalaman sump.

Semakin kecil catchment area  di area pendalaman akan memperkecil volume air yang harus dipompakan di sekitar lokasi kerja loader   maupun hauler . Penempatan pompa di area aktif sering menganggu operasional karena lokasi masih sempit dan tidak aman untuk manuver  dumpt truck . Untuk itu sebisa catchmentt area di lokasi mungkin catchmen l okasi pendalaman pendalaman sump adalah area aktif itu sendiri.

II.3.2 Buat drainase  yang menyalirkan air ke sump yang sudah terbentuk drainase primer   primer  yang

Sering terjadi limpasan air masuk ke area aktif pendalaman justru bukan dari area sekitarnya, namun karena limpasan dari catchment area lain yang seharusnya masuk sump yang sudah telebih dahulu dibentuk. Dimensi  drainase   yang dibentuk huruslah memperhitungkan volume air yang ditanggung luasan catchment area. Bisa jadi paritan tersebut lebih dalam dari yang ada sebelumnya untuk mengantisipasi intensitas hujan yang lebih besar dari perkiraan.

II.3.3 Tentukan titik terdalam yang memungkinkan untuk line pipa

Dalam aktifitas pendalaman sump, pompa harus memiliki available   yang cukup tinggi sehingga saat akan digunakan selalu dalam keadaan siap memompa. Namun yang sering terjadi pompa ready  namun  namun jalur pipa terputus karena ada aktivitas loading di area penempatan penempatan pipa. Untuk itu penentuan lokasi terdalam perlu mempertimbangkan lokasi pemasangan pipa.

11

II.3.4 Perhitungkan luasan kolam penampung

Seperti halnya desain sump utama, kapasitas kolam untuk menampung air sangat mempengaruhi keseimbangan air yang masuk terhdap air yang dipompakan. Menyediakan kolam sementara sebagai titik kumpul air dalam pemompaan haruslah disiapkan dengan mempertimbangkan jumlah pompa, jumlah luasan tangkapan hujan yang ditanggung, dan ruang gerak untuk bongkar-pasang install  pompa  pompa dan pipa.

II.3.5. Pastikan air terkumpul pada titik peletakan pompa

Untuk mengeringkan suatu kolam, pastikan kemiringan dasar kolam mengarah pada suatu titik dimana kita meletakkan pompa. Bila volume air tepat mengarah pada titik tersebut ters ebut volume air yang kita pindahkan akan maksimal, mengingat pada aktifitas pendalaman sump  bila suatu area tergenang air memerlukan proses general yang mengakibatkan pemborosan waktu dan penggunaan alat support .

II.3.6. Maksimalkan utilisasi  pompa  pompa

Pada lokasi pendalaman sump, memerlukan pompa dalam keadaan fit, dalam arti tidak sering break down  dan tidak ada masalah dalam pengoperasiannya. Karakteristik pompa yang dibutuhkan di lokasi seperti ini terutama pompa yang lebih cepat dalam  fase priming, kegagalan  priming  sering menyebabkan pompa ready  namun  namun tidak dapat berfungsi dengan maksimal.

II.3.7. Pastikan cuaca hari itu mendukung

12

II.4 Dewatering  dan lumpur

Saat sebuah design dewatering  sudah terlaksana di lapangan, salah satu bagian terpenting adalah mempertahankan volume sump  yang terbentuk supaya sesuai dengan desain. Bila volume sump  berkurang, akibatnya kapasitas daya tampung sump  untuk menjaga volume air yang masuk terhadap volume air yang dipompakan menjadi tidak seimbang. Dan faktor terutama yang menyebabkan bekurangnya volume tampungan sump adalah faktor sedimentasi .

Dari grafik di atas dapat kita lihat, dengan curah hujan rencana, bila tidak dilakukan pengelolaan erosi dan sedimentasi , dengan simulasi yang dilakukan di tahun 2007, diprediksi kapasitas 500.000 bcm akan penuh lumpur dalam 22 bulan. Untuk itu perlu dilakukan pengelolaan pengelolaan lumpur untuk untuk mempertahankan mempertaha nkan volume sump. Pengelolaan lumpur di tambang mencakup dua aspek. Aspek pertama adalah memperkecil volume lumpur yang memungkinkan masuk ke dalam sump. Aspek yang kedua adalah mengeluarkan lumpur dari sump. Mengeluarkan lumpur dari sump dalam konteks dewatering  adalah aktifitas memompakan memompa kan air dengan kadar lumpur (solid ) yang optimal.

13

II.4.1. Meminimalkan lumpur masuk ke sump.

Sebagaimana kita dapatkan hasil pengukuran sebelumnya, tingkat erosi sesuai studi adalah 2,4%. Artinya setiap satu satuan volume air yang melimpas ke sump, membawa 2,4% volume material solid . Volume dari konstanta 2,4% itulah yang harus kita lakukan pengelolaan sehingga menjadi kecil saat masuk ke sump. Beberapa poin dapat dilakukan untuk menekan angka erosi adalah sbb; a. Memastikan outer  drainase  drainase berfungsi dengan baik. Memperkecil volume air yang masuk ke sump sama halnya dengan memperkecil kemungkinan sedimentasi yang masuk ke sump. b. Membentuk saluran-saluran drainase  sekunder memperpendek run off  di  di surface akan memperkecil kemungkinan limpasan air membawa material yang mudah larut. c. Membuat konstruksi untuk memperlambat kecepatan aliran drainase Pembuatan drop structure, rip rap, check dump  bisa dilakukan dengan memanfaatkan tyre bekas atau sejenisnya. d. Membuat sedimen pond . Pembuatan sedimen pond adalah standar yang harus dipenuhi untuk pembuatan sump. Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan di pertimbangkan dalam dalam pembuatan sedimen pond adalah dimensi, akses ak ses untuk maintenance, dan jadwal maintenance . Adanya sedimen pond tanpa maintenance secara rutin menyebabkan konstruksi tersebut tidak berfungsi. II.4.2. Memompakan lumpur yang masuk ke sump.

Dengan sifat material terlarut yang memerlukan waktu lama untuk dapat mengendap (sebagai pembanding, sampel sedimentasi mengendap setelah lebih dari 6 jam) material terlarut ke dalam sump tidak dapat dihindari, hanya dapat dikurangi. Untuk itu ada beberapa sistem yang bisa dipakai untuk mengeluarkan lumpur dari sump.

14

a. Teori “kopi tubruk” Pada umumnya volume air di sump aktif berkisar lebih dari 50% dari kapasitas sump. Kondisi air yang cukup banyak menebabkan material tersedimentasi berada jauh di bawah suction pipe pompa. Konsekuensi logis dari peristiwa ini, pompa memompakan air di sekitar seki tar elevasi permukaan, sedangkan sedangkan material sedimentasi mengendap di elevasi yang lebih bawah. Dengan teori “kopi tubruk” menggunakan metode mencampur larutan tersedimentasi supaya larut ke air dan terpompakan. Cara yang bisa dipakai adalah memompakan air dengan pompa kecil ke elevasi semidimen di dasar kolam. Dengan metode ini air memompa memompakan kan juga lumpur yang walau dalam persentasi kecil (sekitar 10%) namun secara terus menerus mengurangi volume solid yang tersedimentasi (bandingkan persentase erosi yang hanya 2,4%). b. Menggunakan clearing head Clearing head  memiliki  memiliki kelebihan memiliki strainer yang bisa berputar dan dilengkapi dengan “jettting” yang menyemburkan air di sekitar strainer. Dengan alat ini akan memberikan keuntungan pada kondisi kolam dengan banyak material batu bara yang bisa menutup strainer. Sedangkan kemampuan pompa sendiri tidak berbeda dari type multiflow  sejenis.  sejenis. c. Menggunakan Mud Handling Pump (MHP ) Pada topik ini akan dibahas secara khusus dalam bab tersendiri.

15

BAB III. SHE DEWATERING III.1. Pendahuluan Dalam kegiatan di dewatering , kita tidak akan lepas dengan pekerjaan-pekerjaan yang berbahaya. Pekerjaan di dewatering  banyak bersinggungan dengan bekerja di dekat air. Bekerja di dekat air termasuk dalam TOP 10 HIGH RISK PAMA. Pekerjaan- pekerjaan yang termasuk TOP 10 HIGH RISK PAMA yaitu. Pengoperasian Pengoperasia n Dump truck & Trailer 2. Pengoperasian LV 3. Aktifitas Blasting 4. Bekerja Diketingian 5. Bekerja didekat air 6. Isolasi Energi 7. Pekerjaan Listrik 8. Alat angkat dan Penyangga beban 9. Bekerja di ruang terbatas 10.Bekerja di dekat dinding tambang Dalam penyebab terjadinya insiden penyebab paling banyak yaitu tindakan tidak aman, kemudian kondisi tidak aman dan factor lain.

16

Banyak pekerjaan di dekat air yang tidak dapat lepas dari bahaya, hal ini tergantung dari pengawasan seorang pengawas dalam mengidentifikas mengidentifikasii sebuah bahaya. Pekerjaan pekerjaan di dekat air yang berpotensi menimbulkan menimbulkan bahaya yaitu yaitu : Mengoperasikan Pompa Ponton. Maintenance Pompa Ponton. Pengambilan Sampel  Air  Air Sump. Pemasangan Pipa Di Sump. Transportasi Transporta si Manusia (Penggunaan Boat ). ). Kegiatan Survey Di Sump. Pemberian Kapur (Aktifitas Settling Ponds). Pemuatan Fuel . Pemuatan Alat Berat. Pemuatan Jembatan Penghubung. Dumping Overburden  Di Sump. Dewatering   merupakan salah satu pekerjaan yang aktivitas nya kebanyakan berada di dekat air. Oleh karena itu kita perlu mengamati suatu pekerjaan dan mendeskripsikan nya serta mengetahui potensi-potensi bahaya yang akan terjadi. Setelah semua pekerjaan yang ada di dewatering kita jabarkan maka kita harus juga membuat prosedur kerja yang benar agar pekerjaanpekerjaan tersebut aman dilakukan. Aktivitas pengidentifikasian bahaya dan pembuatan prosedur i ni sering kita kenal dengan TSP ( Task Spesifik Prosedure ) dan SOP ( Standart Operasianal Prosedure ). Pekerjaan yang ada di dewatering yang harus di buatkan TSP dan SOP misalnya: Ganti pipa saluran air tambang Pasang lepas pipa pompa air tambang Menarik pompa pontoon dari sump Menindah, memasang pompa air tambang Bongkar pasang pompa pontoon

Untuk kegiatan yang dilakukan di dekat air seorang pekerja harus mempunyai keahlian atau kompetensi khusus Kompetensi tersebut waji dimiliki oleh seorang yang melakukan pekerjaan di dekat agar apa yang dikerjakan nya nantinya akan aman. Syarat kompetensi yang harus dimiliki oleh seseorang yang bekerja di dekat air yaitu : Mampu memilih, memilih, memeriksa dan menggunakan, menggunakan, memelihara semua semua peralatan peralatan yang terkait dengan keselamatan keselamatan bekerja di dekat air. Memahami prosedur bekerja di dekat air. Memahami prosedur prosedur kerja yang akan digunakan. 17

Mempunyai kemampuan berenang. Mempunyai lisensi  khusus  khusus bekerja di dekat air. Untuk itu maka seseorang yang bekerja di dekat air harus mengikuti pelatihan-pelatihan yang di laksanakan, misalnya : 1. Inspeksi  area  area sump. 2. Pengenalan dan pengidentifikasian bahaya-bahaya potensial yang berhubungan dengan bekerja di dekat air. 3. Perlengkapan atau Alat Pelindung Diri yang harus digunakan oleh pekerja keteika berada di dekat air. 4. TSP  atau prosedur pengoperasian unit di dekat sump (prosedur menghidupkan/ mengoperasikan mengoperas ikan / mematikan) mematikan).. 5. Pelatihan pertolongan pertama gawat darurat ( PPGD) (Prinsip-prinsip DRABC ). ). 6. Pengetahuan pit rules. 7. Prosedur melakukan pekerjaan di dekat air. 8. Kemampuan berenang personil yang bekerja didekat air. III.2. Standart  Perlengkapan  Perlengkapan dan Peralatan bekerja di dekat air.

Pekerjaan yang dilakukan di dekat air harus mempunyai perlengkapan dan peralatan yang dapanmendukung pekerjaan nya sehingg pekerjaan yang dilakukan di dekat air tersebut dapat di lakukan dengan aman. Adapun standart perlengkapan dan peralatan peralatan bekerja di dekat air yaitu: 1. Lifebuoy  yang  yang dilengkapi dengan tali tambang. Lifebuoy  ini  ini digunakan sebagai peralatan rescue apabila terjadi keadaan gawat darurat

18

2.

Pelampung Pelampung ini harus dapat menahan berat badan orang yang bekerja (misal 60-80 kg). Pekerja harus menyesuaikan pelampung yang digunakan sesuai dengan berat badannya. Beberapa hal yang harus diperhatikan di perhatikan pada saat memilih pelampung : o Penggunaan pelampung. o Ukuran dan berat badan pemakai. o Kemampuan berenang. o Penggunaan sabuk. o Kondisi cuaca. o Ada tidaknya pertolongan

NO

JENIS PERALATAN PELAMPUNG

PENGGUNAAN

1

Jenis pelam pung biasa yang dapat digembungkan.

Dilau t, perairan perairan terbuka, kapal pada umumnya.

2

Jenis pelampung biasa, jenis yang dapat digembungkan.

Perairan di darat atau di air yang tenang. Juga sesuai u ntuk digunakan di perairan perairan terbuka dan yan g bergelombang besar.

3

Jenis pelampung biasa dan yang dapat digembungkan.

Di perairan perairan di darat yan g tenang dimana ada kemu ngkinan besar terdapat pertolongan yang cepat.

4

Pelampu ng bundar. bundar. Jenis IV Cu shion (bantal) kapal

Permanen

5

Jenis pelampung biasa dan dapat digembungkan.

Penggunaan khusus. Lihat jenisnya tertulis pada label.

CONTOH

19

3.

Perahu untuk bekerja di dekat air Perahu yang digunakan pada pada kegiatan di dekat dekat air harus sesuai dengan tugas yang dilakukan, dan disesuaikan dengan kondisi yang diharapkan. Kapal harus terbuat dari material/bahan material/baha n yang memiliki kedap air yang efektif. Beberapa hal yang harus dilakukan dalam pemilihan perahu : Fungsi atau penggunaan perahu. Jumlah personel / penumpan penumpang g / kapasitas muatan perahu. Kegiatan yang dilakukan dari atas perahu. Kondisi air dan cuaca yang diharapkan.  

4.

Penerangan (lampu senter) untuk pekerjaan di malam hari.

20

BAB IV. TERMINOLOGI DEWATERING IV.1 Pendahuluan Terdapat beberapa istilah yang umum digunakan dalam proses dewatering terutama

pemompaan. Beberapa istilah-istilah tersebut pada praktiknya telah mengalam pemompaan. mengalamii pergeseran arti di lapangan. Pada bab ini akan disampaikan istilah dasar pemompaan pemompaan dan artinya dalam bahasa yang mudah dimengerti tanpa mengurangi arti sebenarnya. Deskripsi  Pompa

: Alat yang berfungsi untuk memindahkan zat cair dengan menggunakan prinsip perbedaan tekanan.

Prinsip kerja yang harus dimengerti adalah bahwa zat cair itu bergerak dari tekanan yang tinggi ke tekanan yang rendah. Cara kerja pompa secara umum adalah menciptakan perbedaan tekanan tersebut sehingga zat cair dapat berpindah tempat dari inlet  menuju   menuju outlet . Prinsip kerja pada pompa terbagi menjadi 2 yaitu : Tahap 1

: Pompa menciptak menciptakan an tekanan yang sangat rendah pada muka suction  pompa sehingga zat cair yang berada di luar pada tekanan 1 atm otomatis akan mengalir melalui pipa suction menuju ke muka suction  pompa yang memiliki tekanan yang lebih rendah.

Tahap 2

: Dengan gaya centrifugal   yang bekerja pada impeller   maka pompa akan menimbulkan tekanan yang tinggi di ujung discharge pompa. Hal ini akan berakibat air yang bertekanan tinggi mencari tekanan yang lebih rendah yang terletak di ujung outlet  pipa  pipa discharge.

21

IV.2 Bagian – Bagian Pompa

1. Impeller 

2. Shaft 

:

: Bilah kipas pompa yang terletak di dalam rumah pompa, berfungsi untuk menciptakan gaya centrifugal  untuk   untuk menciptakan tekanan yang tinggi. Kipas pada impeller terdiri dari beberapa bagian yaitu  front shroud, back shroud , dan  plain vane.  Impeller sendiri terbagi menjadi 2 jenis yang umum yaitu impeller terbuka dan impeller tertutup. Perbedaannya adalah pada impeller terbuka tidak mempunyai  front shroud , sedangkan impeller   tertutup memilikinya. Pada pompa lumpur sebagian besar memakai impeller  tertutup   tertutup karena menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi dan lebih tahan lama. Akan tetapi pada beberapa kasus tertentu penggunaan impeller terbuka lebih disarankan terutama untuk pompa  –  –   pompa kecil atau keadaan dimana terdapat kemungkinan partikel yang masuk ke pompa akan menyumbat impeller. : Bagian yang berfungsi sebagai batang penghubung antara system penggerak dengan pompa. Fungsi shaft   adalah meneruskan putaran yang dihasilkan oleh mesin penggerak ke pompa. 22

3. Casing

: Rumah pompa, dimana adalah tempat untuk impeller . Bentuk casing pompa terpengaruh oleh besarnya tekanan yang mampu ditahan oleh casing pompa. Dalam casing  inilah terbentuk gaya sentrifugal   akibat larutan yang diputar oleh impeller membentur dinding – dinding  – dinding  dinding casing kemudian keluar melalui discharge   pompa. Besar casing  selalu mengikuti besar dari impeller   yang berada di dalamnya. Semakin besar impeller maka semakin besar pula casing pompanya. 4. Bearing House : Tempat dudukan shaft  dan   dan sebagai kesatuan frame berfungsi menahan berat casing  pompa dan impeller  agar  agar tidak bergeser dari tempatnya. 5. Sealing : Salah satu komponen mekanikal yang penting dalam setiap pompa centrifugal sehingga pemilihan jenisnya amat ditentukan oleh pompa yang digunakan. Fungsi utamanya adalah mencegah keluarnya air dari dalam casing  pompa melalui celah antara shaft  dan   dan dinding casing. Secara umum ada 3 jenis seal yaitu : Centrifugal Seal  Centrifugal  Seal  Seal jenis ini termasuk seal kering yang hanya bekerja pada saat pompa berputar dan tidak akan bekerja pada saat pompa dalam keadaan diam. Centrifugal Seal terdiri dari kipas yang berada di ruangan tersendiri dan terletak belakang impeller . Kipas tersebut berfungsi sebagai turbin   untuk mengurangi tekanan dari larutan yang mencoba keluar dari casing melalui belakang impeller . Gaya yang dihasilkan kipas ini akan menghasilkan tekanan pada ruangan kipas dan mencegah larutan keluar. Untuk mencegah larutan keluar pada waktu pompa diam, pompa yang memakai seal ini menambahkan satu seal  tambahan berupa gland seal   di belakang centrifugal seal . Centrifugal seal   adalah seal  yang paling umum ditemui pada pemompaan slurry karena sangat efisien dan mudah perawatannya, akan tetapi kekurangan utama seal jenis ini adalah dia tidak dapat bekerja pada pompa dengan tekanan inlet  dan  dan putaran pompa yang tinggi. 1.

Gland Seal Gland seal   terdiri dari beberapa  packin  packing g ring yang disusun dalam ruangan stuffing box  dan membungkus wear sleeve (shaft sleeve). Shaft sleeve  sendiri adalah material yang dipasang di bagian luar dari shaft untuk mencegah shaft bergesekan dengan dinding casing. Seal tipe ini membutuhkan pelumasan dan pendinginan terus menerus untuk menghindari terjadinya panas yang berlebih yang terjadi akibat gesekan antara shaft sleeve yang berputar dan  packing ring . Fungsi pelumasan pelumasan dan dan pendinginan itu biasanya dilakukan oleh larutan yang diisap pompa, akan tetapi pada pemompaan slurry   hal ini

23

tidak cocok karena ada kemungkinan partikel yang terkandung dalam slurry  justru   justru akan memperbesar gesekan yang terjadi. Pada pemompaan slurry   diperlukan tambahan supply   air bersih yang berfungsi membersihkan partikel slurry   dari area seal   serta  packing g. memberi pelumasan dan pendinginan di sekitar packin Mechanical Seal Mechanical Tipe seal yang terakhir ini jarang digunakan pada pemompaan slurry . Mechanical seal  strationary  dan terdiri dari face strationary   dan rotating yang ditekan oleh tekanan mekanik dan hidrolik secara bersamaan untuk mencegah kebocoran larutan. Material yang biasanya digunakan adalah alpha grade silicon carbide . Penggunaan mechanical seal  pada   pada pemompaan slurry  membutuhkan penanganan khusus dikarenakan harganya yang relatif mahal dan belum teruji daya tahannya pada kondisi lumpur.

2

5

3

24

IV.3. NPSH

: Net Positive Suction Head .

Pemahaman NPSH  dimulai dengan pemahaman bahwa setiap larutan mempunyai tekanan uap jenuh yang berkaitan dengan temperatur dan tekanan sekitar. Larutan akan mendidih apabila tekanan yang bekerja pada larutan tersebut lebih kecih dari tekanan uap jenuhnya. Contoh nyata adalah pada elevasi yang tinggi di mana tekanan udaranya lebih rendah maka air akan mendidih pada suhu di bawah 100°C. Larutan yang mendidih akan menimbulkan gelembung – gelembung  – gelembung  gelembung uap air. Ketika gelembung  –  –   gelembung uap air itu kembali memasuki tekanan yang lebih tinggi, ia akan meletus dan kembali ke bentuk air. Di dalam casing  pompa, tekanan terendah akan tercapai pada saat larutan mencapai muka impeller. Jika pada muka impeller tekanan udara lebih rendah dari tekanan uap jenuh, maka larutan akan menimbulkan gelembung uap air. Setelah memasuki impeller  yang bertekanan lebih tinggi, uap air tersebut akan meletus dan dapat menimbulkan efek keretakan atau perubahan komposisi material casing dan impeller . Kejadian rusaknya casing  dan impeller   oleh larutan itulah yang disebut dengan cavitasi . NPSH adalah total suction head pada inlet pompa. Dalam prakteknya NPSH dibagi menjadi 2 yaitu NPSHa dan NPSHr. NPSHa adalah Net Positive Suction Head Available yaitu nilai NPSH yang ditentukan oleh kondisi sistem pompa aktual dan karakteristik larutan, sedangkan NPSHr adalah Net Positive Suction Head Required yaitu nilai NPSH yang didapatkan dari hasil test terhadap kinerja pompa itu sendiri. Cavitasi : Proses pembentukan gelembung-gelembung uap larutan yang terjadi ketika nilai NPSH berada di bawah nilai tekanan uap larutan. Cavitasi dapat menyebabkan kerusakan parah pada impeller Cavitasi dapat menyebabkan terjadinya : Penurunan Head  Penurunan Effisiensi  Pompa mengeluarkan suara keras dan bergetar Impeller  mengalami  mengalami kerusakan Untuk mencegah terjadinya cavitasi maka NPSHa >> NPSHr. NPSHa = Hatm – Hatm  – Hvap  Hvap ± Zs – Zs  – Hi  Hi Di mana : head [m slurry] Hatm = Atmospheric head Hvap = Vapour head of water [m slurry] Zs = Static suction head [m] Hi = Combined head loss in suction pipework [m] • • • •

25

SG

: Specific Gravity   , Perbandingan density suatu material dengan density   material pembanding (umumnya air)

TSS

: Total Suspended Solids  , Jumlah kandungan solid   yang ter-suspensi   dalam suatu campuran larutan (satuan mg/ltr)

S

: SG dari solid  yang  yang terkandung di larutan

Sm

: SG dari larutan campuran campuran

Cv

: Concentration By Volume  , Konsentrasi volume padatan dalam larutan yang dinyatakan dalam %

Cw

: Concentration By Weight   , Besarnya berat kandungan dalam larutan yang dinyatakan dalam %

Pressure

: Efek yang terjadi apabila suatu gaya dikenakan pada suatu permukaan. Dalam pompa pressure dinyatakan sebagai head dengan satuan m. 1 Bar = 10.19 mH2O 4°C = 100 kPa

Debit

: jumlah larutan yang melalui melalui suatu media dalam jangka waktu tertentu. tertentu. 1 ltr/sec = 3.6 m3/jam

Bagian – Bagian Pompa MFV-420C Suction Hose

:

: Hose  pipa yang berada di depan pompa, dan tidak boleh bocor karena merupakan pipa dengan kondisi vacuum

Vacuum Tank : tangki di depan pompa pada pompa Multiflo  yang berfungsi sebagai tempat udara

pada saat priming pompa Priming

: Kondisi awal start   pompa, dimana vacuum pump bekerja “menarik” air dari sump menuju pompa

Pompa 8X6

: Ukuran suction pompa 8” dan ukuran discharge pompa 6” 26

Discharge pipe  : Pipa Pi pa di belakang pompa sebagai saluran keluar larutan Foot valve

: valve di sisi discharge  pompa yang berfungsi untuk mencegah terjadinya back flush

Back flush

: keadaan turunnya air di pipa discharge ke arah pompa ketika pompa berhenti bekerja

Rasio pompa

: Nilai Nilai perbandingan perbandingan putaran putaran pompa dengan putaran engine (co. MFV420 1:1.53)

27

Bagian – Bagian Pompa Booster Warman 8X6 FF-AH

:

Motor Listrik

Engine

Soft  Stater  Shaft 

Pompa Motor Listrik

: Penggerak unit pompa pada system penggerak energi listrik. Motor listrik mengubah dari energi listrik menjadi energi putar.

Shaft & Pompa : Berfungsi sama seperti pada pompa MFV-420C

28

BAB V. SYSTEM RESISTANCE CURVE V.1. Pump performance curve Setiap pompa memiliki grafik yang menunjukkan kinerja dari pompa tersebut. Grafik tersebut dikenal dengan nama Pump Performance Curve ( Grafik Kemampuan Pompa). Dalam grafik ini akan tergambar performa pompa terhadap debit dan pompa pada kecepatan yang konstan. Grafik ini didapatkan dengan melakukan pengetesan terhadap setiap pompa dengan menggunakan air besih. Jadi setiap pompa akan mempunyai grafik yang berbeda  –  –   beda, dan tidak ada 2 jenis pompa yang memiliki grafik yang sama. Grafik kemampuan pompa merupakan grafik debit vs head kemampuan pompa. Selain debit   dan head , pada grafik kemampuan pompa juga tergambar nilai NPSHr, RPM, Daya yang dibutuhkan serta effisiensi pompa.

Dari grafik dapat terlihat bahwa besar debit yang dihasilkan oleh centrifugal pump tergantung dari total head yang tercipta pada system pemompaan itu. 29

Pada pompa berlaku hukum kesinambungan (Afinity Law) sebagai berikut : SPEED Q 1/Q 2 : N1/N2 Q = Flow  2 H1/H2 : (N1/N2) H = Head  3 P1/P2 : (N1/N2) P = Power Absorbed IMPELLER DIAMETER Q 1/Q 2 H1/H2 P1/P2

: D1/D2 : (D1/D2)2 : (D1/D2)3

N = Pump RPM D = Diameter Impeller 

Untuk menghitung daya yang dibutuhkan pompa dapat digunakan rumus sebagai berikut : P=

P Q H S.g E

Q x H x S.g 1.02 x E = Daya yang diperlukan …… kW = Kapasitas pompa…………. L/s = Total Head ………………… m = Berat jenis cairan (S.g air = 1) = Effisiensi pompa …………(E%x100) …………(E%x100)

Untuk daya motor, harus lebih besar dari P x 110% 10% untuk safety factor. Head  yang  performance nce curve sebenarnya adalah nilai tekanan yang dinyatakan  yang dimaksud di  performa dalam m. Head diartikan sebagai besarnya hambatan/tekanan yang dialami pompa untuk mengalirkan larutan menuju ke outlet. Semakin besar head dalam system yang sama berarti pompa mengalirkan larutan lebih sedikit. V.2. System Resistance Curve  performance ce curve  yang berisi data kemampuan Sebelumnya telah dibahas mengenai grafik  performan pompa, akan tetapi sebenarnya sistem pipa juga mempunyai grafiknya sendiri. Grafik tersebut disebut system  performance curve (SRC).  Grafik tersebut juga harus ditampilkan untuk memberi gambaran hubungan dari total head yang harus dihadapi pompa pada debit yang berbeda – berbeda – beda.  beda.

30

Total head  dibagi  dibagi menjadi 2 jenis yaitu static head  dan  dan dynamic head . Static head  dinyataka  di nyatakan n sebagai beda tinggi antara permukaan air di pipa suction dengan lokasi paling tinggi pada pipa outlet . Sementara dynamic head   adalah hambatan yang diakibatkan oleh  factor   bergeraknya larutan di dalam pipa. Nilai static head   untuk suatu system  adalah tetap, sementara dynamic head   berubah tergantung dari kecepatan aliran di pipa discharge. Faktor – Faktor – faktor  faktor yang mempengaruhi nilai dynamic head adalah :

Derajat kekasaran permukaan dalam pipa Diameter dalam pipa Kecepatan aliran Panjang pipa

31

System Res Resistance istance Curve 100

   ) 80   m 60    (    d   a   e    H

Dynamic Head

40

Static Head

20 0 0

50

100

150

200

250

300

350

400

Debit (lt/dtk) Tampak pada gambar di atas, semakin besar nilai debit yang melalui pipa maka semakin besar pula nilai total  head   yang tercipta pada sistem. Sistem yang bagus adalah sistem dengan nilai dynamic head  yang  yang kecil. Pembahasan mengenai dynamic head  dimulai  dimulai dari saat larutan masuk ke pipa suction hingga larutan keluar melalui pipa discharge . Besar jalur pipa yang dilalui, panjang jalur pipa dan tipe material pipa yang digunakan mempengaruhi kecepatan aliran pipa sehingga akan mempengaruhi dynamic head   yang dihasilkan. Kemudian banyaknya belokan dan valve  yang dilalui juga akan memperbesar nilai dynamic head . Selain itu jenis larutan juga mempengaruhi dimana larutan dengan SG lebih tinggi akan mempunyai nilai dynamic head  lebih   lebih besar. Jadi pada dasarnya dynamic head  adalah semua hambatan yang dilalui pipa mulai dari masuk ke pipa suction hingga keluar ke pipa discharge.

32

HEAD Increase Pipe Dia.

Reduce Pipe Dia. STATIC HEAD

FLOW

HEAD Increase Solid Conc.

Reduce Solid Conc. STATIC HEAD

FLOW

33

Grafik system resistance curve berfungsi untuk melihat kemampuan pompa sebenarnya pada saat pompa terpasang terpasang pada sistem pipa. Untuk mendapatka mendapatkan n nilai titik kerja pompa yang aktual yang  performance ce curve dengan grafik system harus dilakukan adalah mencari perpotongan antara grafik performan resistance curve.

SRC Vs Performance Pump 225

Sump RL-102 Sump RL-108 Sump RL0 to T300 Sump RL12 Sump Hill11 Sump RL0 to HW2 MultiStage SingleStage

200

   ) 175   m150    (    d   a 125   e    H100    l   a    t 75   o    T 50 25 0 0

20

40

60

80

100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400

Flowrate (ltr/sec)

34

BAB VI. SISTEM PEMOMPAAN MULTIFLO-420 VI.1 Prinsip Kerja Pompa

Pompa digerakkan oleh engine diesel, daya dari engine diesel diberikan kepada poros pompa melalui transmisi untuk memutar impeller  yang  yang dipasang pada poros tersebut. Pada pompa multiflo  terdapat tambahan vacum pump yang berfungsi pemancing air saat pertama kali pompa dihidupkan. Dengan vacum pump ini air dari sump akan masuk kerumah pompa karena adanya perbedaan tekanan di dalam rumah pompa tersebut. Karena timbul gaya sentrifugal , maka air akan mengalir dari tengah impeller  keluar   keluar melalui saluran diantara sudu-sudu dan meninggalkan impeller  dengan  dengan kecepatan tertentu / tinggi. Air yang keluar dari impeller dengan kecepatan tinggi ini kemudian melalui saluran yang penampangnya makin membesar ( volute  ) sehingga terjadi perubahan perubahan dari energi energi kecepatan kecepatan menjadi energi tekanan. Maka air yg keluar dari flens pompa, head totalnya bertambah besar. VI.2.Pemeriksaan Dan Tahapan Pengoperasian Pompa

Untuk mendapatkan unit pompa yang dapat berfungsi dengan baik dan dapat digunakan dalam waktu yang lama maka diperlukan suatu pemeliharaan yang baik dan teratur disamping itu perlu dipahami mengenai aturan-aturan yang telah diberikan oleh pihak pabrikan. Adakalanya jika suatu daerah tambang mengalami musim kering sering terlihat unit pompa dibiarkan atau diabaikan begitu saja ditengah tambang karena kondisi pit  yang  yang kering. Mungkin akan lebih baik  jika dalam kondisi ini unit pompa tersebut perlu dilakukan pemeliharaa pemeliharaan n sehingga apabila pada musim hujan unit pompa dapat beroperasi dengan baik walaupun terkadang ada hal-hal yang terjadi diluar perkiraan.

35

Berikut ini adalah hal-hal yang perlu perl u diperhatikan dalam hal pemeliharaan pompa : VI.2.1. Pemerikasaan Awal Harian. Engine Oil  full’  yang Usahakan tinggi permukaan oli antara tanda ‘ada’ dan ‘ full’    yang tertera pada dipstick .

Vacuum Pump Oil

Usahakan tinggi permukaan diantara diantara tanda ‘tinggi’dan ‘rendah’ yang dipstick. (Model 57) – 57) – gunakan  gunakan Multi-Grade Engine Oil (Model 63) – 63) – gunakan  gunakan DTE Oil Heavy ISO VG-100

tertera pada

Mechanical Seal or Gland Tank Oil Reservoir

Isilah sampai 3/8 inci (10mm) dibawah lubang pipa pengisian. (Gunakan Multi-Grade Engine Oil  atau SAE 30) Coolant Level Engine Stopped & Cold

Usahakan ketinggian permukaan berada antara diatas baffle plate dan leher lubang pengisian. Transmission

Usahakan agar tinggi permukaan oli selalu pada ketinggian yang benar dan dilakukan saat posisi idle.

pada

Fuel Tank Tambahkan seperlunya. Battery

Usahakan tinggi permukaan berada diatas plates dan  filler bridge. Abaikan hal ini bila terpasang baterai ”No Maintenance”  PERHATIAN: Engine tidak boleh dijalankan bila tidak terhubung dengan baterai!! Bila dilakukan maka Vactronic Module dapat mengalami kerusakan. Drive Belts - Fan and Vacuum Pump Periksa kondisi kelenturannya

36

Water Trap

Keluarkan dan bersihkan bowl   Air Cleaner Cleaner Indicator Indicator Bila indicator   piston terkunci dan dalam posisi naik lakukan penggantian pada elemen

tersebut.Reset sistem perlindungan pada engine. Periksa pipa penghisap apakah terdapat material yang menyumbat atau ada kerusakan pada pipa ini. VI.2.2. Prosedur Awal

1. Putar saklar pemutus utama atau battery  isolator  isolator pada posisi ”ON”. (jika terpasang). 2. Mekanisme override pada shutdown  harus diaktifkan sebelum atau selama starting override. 3. Tekanlah tombol low engine oil pressure override. 4. Putarlah saklar start  untuk  untuk menghidupkan engine dan dan idle pada 750-800 RPM. RPM. 5. Masukkan transmisi bila ada, dan hal ini tidak boleh melebihi 800RPM. (Periksa apakah terdapat kebocoran oli engine atau transmissi sebelum menaikkan engine RPM). 6. Naikkan engine RPM menjadi 1000 sampai pompa mengalami proses priming (sekitar (sekitar -20 hingga -40 pada vacuum gauge). Ketika proses priming telah berjalan, naikkan RPM guna mencapai hasil yang diinginkan. dii nginkan. VI.2.3. Prosedur Setelah Start Up 1. Periksa semua alat pengukur pada engine. Periksa apakah terdapat kebocoran oli atau air disekitar engine. 2. Periksa apakah alat proteksi pada pada engine telah diaktifkan. 3. Lampu tanda vacuum vacuum akan akan hilang jika proses pompa telah melakukan priming. VI.2.4. Kecepatan Operasi (Mengatur Kecepatan Operasi Engine)

1. Na Naikkan ikkan engine engine RPM sehingga air akan keluar dari pipa pembuangan. Pompa akan bergetar dan terdengar suara gemercik pada  pump volute. Hal ini biasanya disebut dengan CAVITATION. 2. Turunkan RPM secara perlahan-lahan sampai cavitation pada pompa berhenti sepenuhnya sehingga getaran dan suara gemercik akan hilang. Hal ini adalah pengoperasian kecepatan yang sesuai dengan aplikasi yang digunakan.

37

VI.3. Prosedur Shutdown

1. Turunkan RPM secara perlahan-lahan perlahan-lahan agar engine dapat mencapai mencapai posisi idle. 2. Lepaskan clutch atau transmisi pada posisi idle RPM. 3. Biarkan proses idle berlangsung hingga 2-3 menit sebelum engine dimatikan. (hanya untuk model turbocharge ). 4. Matikan engine. 5. Putar kunci kunci utama keposisi keposisi off. 6. Keluarkan air dari discharge pipe melalui gate valve yang posisinya terletak dibawah non return valve dimana hal ini untuk membuang dan membersihkan membersihkan pipa dari air dan material lumpur.

VI.4. Tipe Vacuum Pump Pada Pompa Multiflo VI.4.1. Vacuum Pump Model Piston Tipe piston vacuum pump  ini digerakkan oleh sebuah electromagnetic clutch. Clutch ini akan menggerakkan vacuum pump   untuk melakukan proses  priming  dan clutch  ini akan menghentikan proses  priming jika wet end the  melakukan  priming  dan mulai memompa air. Saat engine pompa mulai bekerja, electric clutch akan mulai berputar sehingga vacuum pump akan mulai bekerja. Pada saat proses ini terjadi maka akan tercipta suatu kevakuman atau kekosongan pada vacuum tank dimana proses ini udara yang ada didalam vacuum tank  akan   akan terbuang keluar melalui saluran hisap dan akan dibuang ke udara bebas melalui breather yang ada pada vacuum pump   sehingga air akan mengisi ruang pada volute atau rumah pompa. Ketika aliran air masuk dan mengisi ruang volute maka inilah yang disebut dengan PROSES PRIMING. Pada vacuum tank  terdapat   terdapat dua sensor yang dinamakan PROBES dimana sensor ini yang mengatur proses  priming  pada pompa, jika ketinggian air didalam vacuum tank meningkat dan menutup sensor  probe   probe atas pada vacuum tank maka pompa dapat dikatakan sudah melakukan proses priming tersebut. Probe atau sensor ini terpasang pada dinding tangki dan akan mengirimkan sinyal ke Multiflo Vactronic Module® (VT86-33) untuk segera menghentikan aliran sinyal yang menuju kearah electric clutch dan menghentikan proses penghisapan udara pada vacuum pump . Vacuum pump   akan bekerja selama proses pemompaan pemompaa n berjalan normal. Ketika ketinggian air pada vacuum tank menurun dan  fluida  menyentuh  probe  atau sensor pada bagian bawah maka pompa akan melakukan proses priming kembali . Vactronic

38

Control Module akan mendeteksi perubahan ini dan sehingga clutch pada vacuum vacuum pump  pump akan bekerja kembali guna melakukan priming.

Vactronic Circuit Diagram – Model piston Vacuum Pump

VI.4.1. Vacuum Pump Model Vane/Kipas Vacuum pump   model vane/kipas dijalank dijalankan an dengan menggunakan solenoid valve. Model vacuum pump ini beroperasi secara terus-menerus terus-menerus selama engine berjalan/berop berjalan/beroperasi. erasi. Sejak pompa mulai bekerja, valve solenoid vacuum pump   akan terbuka dan vacuum pump akan menciptakan kevakuman atau kekosongan pada vacuum tank dimana proses ini udara yang ada didalam vacuum tank  akan  akan terbuang keluar melalui saluran hisap dan akan dibuang ke udara bebas melalui breather  yang  yang ada pada vacuum pump  sehingga air akan mengisi ruang pada volute atau rumah pompa. Ketinggian air didalam vacuum tank akan meningkat dan akan menutup sensor probe pada vacuum tank (probe   atas). Probe  ini terpasang pada dinding tangki dan akan mengirimkan sinyal ke Multiflo Vactronic Module untuk menghentikan aliran yang menuju ke penutup valve solenoid   udara dari vacuum tank ke vacuum pump   dan sesuai dengan keterangan sebelumnya yang mana vacuum pump  ini akan beroperasi secara terus-menerus selama unit engine  pada pompa beroperasi. Hal ini akan mengakibatkan suhu pada vacuum  pump  dan hal ini merupakan sesuatu yang normal untuk model vacuum pump model vane atau kipas

39

Vactronic Circuit Diagram –  Model  Model vane Vacuum Pump

Pada waktu pompa sedang beroperasi, vacuum gauge   yang terpasang pada vacuum tank   akan menunjukkan hilangnya puncak dinamis didalam sistem hisap. Bacaan pada alat pengukur ini akan berubah-ubah sesuai dengan perubahan kondisi pemompaan yang mana dipengaruhi oleh panjang selang hisap, ketinggian wet end pompa dari permukaan  fluida, volume air yang dipompa atau dibuang, ketinggian permukaan air yang sedang dipompa dan kecepatan kerja pompa. Mengingat parameter-parameter tersebut maka sangatlah tidak terlalu sukar untuk memperkirakan dan pembacaan pembacaan umum pada alat pembaca vacuum.

40

BAB VII. TROUBLESHOO TROUBLESHOOTING TING Dalam pengoperasian pompa di tambang khusus nya Multiflo-420 kadang kita mengalami masalah-masalah sehingga air atau lumpur tidak dapat mengalir. Berikut ini adalah solusi atau cara yang dapat dilakukan jika terjadi masalah pada unit pompa. VII.1 Priming Gagal a. Periksa Vacuum Gauge Reading Vacuum Gauge  pada posisi -80 atau lebih 1. Posisi static suction naik terlalu tinggi. 2. Adanya Hambatan pada suction hose, strainer  dsb.  dsb. 3. Pipa penghisap terlipat. 4. Pipa penghisap terlipat pada bagian dalamnya. 5. Pipa penghisap dan strainer  tertanam  tertanam dalam lumpur. 6. Tersendatnya impeller  pompa  pompa oleh suatu materials.

Bila Vacuum Pump beroperasi tanpa terbuangnya udara melalui exhaust  Vacuum Pump 1. Periksa bola pelampung pada tangki vacuum dan semua valve apakah telah berfungsi dengan benar. 2. Vacuum pump  mengalami kerusakan. 3. Filter udara pada Vacuum pump  kotor sehingga mempengaruhi kualitas oli.

41

b. Vacuum Pump pada posisi -20 atau kurang [Bila Vacuum Pump beroperasi dengan udara belum dibuang]. 1. Kebocoran udara atau flange yang longgar l onggar dalam suction line. 2. Discharge, non-return valve tidak rapat. 3. Kebocoran udara dalam saluran vacuum antara vacuum tank  dan  dan Vacuum pump 4. Gland packing  atau mechanical seal  bocor.  bocor. 5. Valve pada volute drain terbuka. 6. Periksa bola pelampung pada tangki Vacuum Pump   dan valve  berfungsi dengan benar.

Bila pompa tidak berhasil melakukan  priming setelah kondisi-kondisi diatas dilakukan, maka lepaskan pipa penghisap dari saluran inlet Vacuum Pump  dan pipa pembuangan. Pasang seal antara inlet tangki vacuum  dan pipa pembuangan. Hidupkan engine dan periksa vacuum gauge. Gauge harus berada antara 80 KPA sampai 100 KPA Reading rendah menunjukkan:1. Kebocoran udara didalam vacuum tank. 2. Kebocoran udara dalam bare shaft pump. 3. Kebocoran pada gland packing  atau mechanical seal. 4. Kebocoran vacuum pump 5. Periksa bola pelampung dan exhaust  telah  telah berfungsi dengan benar. VII.2 Bila engine   mengalami shut down  setiap 6-8 menit setelah distart. (Hal lain selain engine  protection  protectio n) 1. Periksa kondisi dari  probe water loss . Probe ini harus dibersihkan dari lumpur dan kotoran lain yang melekat pada ujung probe.

42

2. Periksa dengan mengunakan langkah-langkah yang telah disebutkan diatas untuk masalah vacuum gauge  terbaca rendah dan tidak terbaca. 3. Periksa pada bagian Vactronic Module  dan periksa seluruh jaringan kabel apakah telah berfungsi dengan baik.

VII.3 Kerusakan Pada Vacuum Pump Model piston Vacuum Pump exhaust valve valve lengket. 1. Inlet  atau  atau exhaust  2. Ring aus. 3. Crankshaft  patah. 4. Head gasket mengemban mengembang. g. 5. Exhaust pipe tersumbat. 6. Belt putus.

Model vane Vacuum Pump 1. Pipa pembuangan tersumbat. 2. Belt  putus.  putus. 3. Filter  tersumbat.  tersumbat. 4. Belt drive longgar. rotor chamber  chamber . 5. Kebocoran pada rotor  6. Rotor part  aus.  aus.  Adjustment belt  yang 7. Adjustment belt   yang tidak sesuai.

Pompa mengalami  primin  priming g  namun tidak dapat mengalirkan air atau air yang mengalir terlalu lambat. Hal tersebut dapat diakibatkan oleh hal-hal sebagai berikut:

1. Adanya material yang menyumbat impeller . 2. Bare shaft pump RPM rendah (1800 RPM Maximum). 3. Adanya hambatan didalam pipa pembuangan. 4. Adanya bagian pada pipa penghisap, saringan dan tangki vacuum tersumbat. 5. Adanya hambatan didalam non-return valve. 6. Kebocoran udara dalam sistem penghisap. 7. Adanya komponen-komponen pompa yang rusak. 8. Pipa penghisap terlipat. 9. Pompa diletakkan terlalu tinggi dari air yang sedang dipompa. Pump Overloads Engine

1. Kecepatan terlalu tinggi. 2. Spesifikasi gravity  dan  dan viscosity  air  air pada pompa berbeda dengan kecepatan pompa. 3. Pompa mengalami cacat mekanis. 4.Total dynamic head  terlalu  terlalu rendah dibandingkan dengan kapasitas pompa atau memompa terlalu banyak air. 43

BAB VIII. SISTEM TANDEM VIII.1. POMPA TANDEM Setiap pompa memiliki batas kemampuan baik head maupun debit seperti yang tergambar

pada grafik performannya. Sejalan dengan perkembangan di lapangan, maka akan ditemui kondisi dimana head  aktual  aktual telah melampaui head maksimum pompa. Untuk memecahka memecahkan n masalah ini maka digunakanlah sistem multi stages pumping. Sistem multi stage pumping   adalah digunakannya beberapa pompa dalam 1 jalur pipa dengan tujuan untuk meningkatkan total head dari sistem tersebut. Cara yang dilakukan adalah menghubungkan inlet   dari pompa kedua ke outlet   dari pompa pertama. Debit   yang mengalir melalui pompa tetap sama tetapi head yang dihasilkan berlipat dua kali.

44

Dalam gambar di atas dapat kita lihat pada sistem multi stage pumping  maka total head  yang  yang dihasilkan = 2 X H1. Pada dasarnya prinsip kerja pompa centrifugal  yang  yang digunakan pada system multistage tidak berbeda dengan pada system singlestage, yang harus lebih diperhatikan adalah casing pressure untuk pompa booster. Hal yang lebih harus mendapat perhatian adalah sinkronisasi pada saat start up dan shut down antara pompa – pompa – pompa  pompa yang berada dalam 1 line pipa tersebut. Pada sistem multistage pumping   terdapat 2 bentuk pengaturan posisi pompa yaitu  pump station dan pumps spaced along the line .

Pada pengaturan  pump station, seluruh pompa yang berada dalam jaringan pipa itu diletakkan pada 1 lokasi sehingga outlet dari pompa pertama akan langsung masuk ke inlet dari pompa kedua tanpa melalui pipa yang panjang dan seterusnya. Pada pengaturan  pumps spaced along the line , pompa  –  –   pompa diletakkan pada lokasi  – lokasi yang berbeda sehingga antar pompa terdapat jalur pipa yang panjang. Jarak antara dua pompa memperhitungkan kemampuan head dari pompa sebelumnya sehingga larutan yang dibawa masih dapat mencapai pompa kedua. 45

Masing – Masing  – masing  masing pengaturan mempunyai mempunyai kelebihan dan kekurangan seperti di bawah ini :

VII.2.  GSW (Gland sealing water).

Pada pompa sentrifugal  mempunyai bagian yang bernama seal   yang berfungsi untuk mencegah keluarnya keluarnya air dari dalam pompa melalui shaft. Salah satu jenis seal seal yang paling popular dalam pompa sentrifugal adalah gland seal . Pada saat beroperasi, gland seal mengguna menggunakan kan air untuk mendinginkan dan melumasi bagian-bagian gland seal. Untuk pompa yang beroperasi dengan air bersih, air yang di gunakan untuk melumasi gland seal di peroleh dari dalam casing pompa (product  adalah lumpur, dimana lubricated). Tetapi untuk pemompaan slurry , fluida yang melewati gland seal  adalah lumpur mengandung material material padat yang apabila masuk ke gland seal  akan   akan merusak gland seal. Maka dari itu, untuk melumasi gland seal   pada pemompaan lumpur di perlukan suatu system 46

untuk memasok air dari luar. Sistem itu selain berfungsi untuk melumasi gland seal dari luar juga untuk mencegah material lumpur keluar melewati gland seal.

Untuk mencegah lumpur melewati gland packing yang menyebabkan berkurangnya umur gland  packing tersebut, maka perlu di semprotkan air bersih ke dalam gland packing. Manfaat gland seal water : Memperpanjang umur

 packing,

terutama

pada

aplikasi

pemompaan

lumpur.

Pada pemompaan lumpur seperti ada di Adaro (SG 1,35) , gland seal   tanpa GSW   hanya berumur sekitar enam jam. Sebagai tambahan informasi harga gland seal untuk satu kali pemakaian adalah US$400. Dengan GSW   harapan usia pakai gland seal bisa meningkat berkisar tujuh hari (150 jam). Lost time akibat penggantian gland seal pun dapat dikurangi, dimana tiap kali penggantian gland seal setidak-tidaknya ada lost time 2 jam/line.  fluida (dry running).. running) Memungkinkan pompa beroperasi tanpa ada Satu-satunya sumber panas di pompa centrifugal yang timbul saat dry running adalah

gesekan antara packing dengan shaft sleeve. Dengan adanya GSW   bidang gesek antara dua komponen itu akan senantiasa terlumasi dengan baik sehingga tidak menimbulkan panas. Memperpanjang Memperpanjan g umur pakai shaft sleeve. Dengan adanya media yang melumasi packing dan shaft sleeve, maka secara alamiah umur pakai shaft sleeve pun akan bertambah panjang.

47

BAB IX. MUD HANDLING PUMP IX.1. Metode pemindahan lumpur.

Pemindahan lumpur (terutama bekas area sump) secara konvensional adalah dengan metode trucking, menggunakan loader  dan  dan diangkut dengan truck . Metode ini hingga saat ini masih menjadi solusi andalan untuk mengeringkan sedimentasi sump. Cost   yang tinggi sudah dianggap menjadi konsekuensi logis pada aktivitas operasional tersebut. Volume yang dipindahkan pun akan menjadi “lebih dari dua kali lipat” akibat aktifitas “blending” yang harus dilakukan. Produktivity baik loader dan hauler akan menjadi sangat rendah. Monitoring dari sisi safety  juga  juga akan menjadi hal yang cukup “critical ”. ”. Namun hingga hingga saat ini, aktivitas tersebut masih menjadi pilihan yang susah dihindarkan saat harus mengerjakan area bekas sump. Metode pengelolaan lumpur seperti yang sudah dibahas di bab sebelumnya kadang masih belum cukup untuk sebagian besar kondisi aktual yang ada. Curah hujan yang di luar rencana, catchment area yang terlalu luas, umur sump  yang sudah cukup lama, atau lokasi sump yang sudah lama ditinggalkan, menjadikan aktivitas mud handling  memerlukan suatu metode yang baru. Metode pemompaan pemompaa n lumpur menjadi salah satu alternatif yang lebih ekonomis. Pemompaan lumpur yang pernah dilakukan di site Adaro adalah dengan memompakan air dan lumpur dengan SG berkisar 1,15. Kita pernah mencapai SG  di atas 1,3 namun perlu menjadi catatan bahwa pompa hanya dapat bertahan operasi pada kondisi demikian kurang dari 2 jam. Spesifikasi sistem dewatering untuk memompakan lumpur dengan SG > 1,3 memerlukan perencanaan dan alat yang sesuai dengan spesifikasinya. MHP (Mud Handling Pump)   #2 adalah sebuah unit pompa  primer  dengan spesifikasi dapat memompakan lumpur dengan SG  > 1,3. Dalam konteks pembahasan bab ini, pompa yang akan dibahas adalah WP429 (MHP #2).

48

IX.2. Konsep mud handling pump (MHP) MHP  menggunakan prinsip kerja kapal keruk. Sedimen di dasar kolam atau sungai diberaikan dengan menggunakan cutter   yang berada di ujung pipa hisap, dan dipompakan ke tempat pembuangan dengan menggunakan pompa lumpur. Cutter   ditempatkan pada suatu struktur   besi yang dinamakan ladder . Ladder dirancang sedemikian rupa sehingga bisa menempatkan cutter  tersebut  tersebut jauh di bawah air, berkisar 6-7 meter. Selain cutter , di ladder juga terdapat unit aktif strainer  yang   yang berfungsi untuk mengatasi masalah sumbatan sumbatan yang sering terjadi di aktifitas pemompaan lumpur terutama pemompaan lumpur di kolam titik terdalam sebuah tambang terbuka. Lumpur masuk melalui pipa hisap sesuai ukuran pompa lumpur yang digunakan. Jenis pompa yang digunakan adalah pompa lumpur centrifugal . Pompa diposisikan secara immersible, artinya pompa terletak di bawah muka air (positive suction) tetapi berada dalam sebuah kompatemen kering. Posisi tersebut memungkinkan pompa beroperasi tanpa memerlukan sistem pemancingan awal ( priming  priming). Untuk mencegah kobocorang yang timbul di bagian seal pada saat pompa beroperasi, digunakan centifugal seal (expeller seal). Unit MHP pada umumnya dilengkapi tiga engine; engine hidrolik, genset, dan engine  pompa lumpur itu sendiri. Engine digunakan untuk menggerakkan pompa hidrolik untuk memberikan tenaga penggerak kepada motor hidrolik untuk menggerakkan attachment seperti : cutter , active stainer , ladder , manuver , dll. IX.3. Attachment  MHP  MHP Cutter 

:

Strainer   Active strainer  Ladder 

: : :

berfungsi untuk memberaikan material (digunaka (digunakan n pada sedimentasi yang sudah terpadatkan) untuk menyaring material yang diijinkan masuk ke dalam pompa untuk mengatasi sumbatan akibat material menutup strainer  menempatkan cutter  di  di elevasi yang dikehendaki

materal

49

IX.4. Spesifikasi  MHP#2  MHP#2

SPESIFIKASI CUTTER SUCTION DREDGER ARTAMA 108

Kapal Cutter Suction Dredger  tersebut  tersebut dapat di dismantling menjadi 6 bagian sebagai berikut : 1. Pontoon Tengah Panjang : 12 Meter Lebar : 3 Meter Tinggi : 1.8 Meter Berat : ± 40 Ton 2. Pontoon Apung Panjang : 15 Meter Lebar : 1,5 Meter Tinggi : 1,5 Meter Berat : ± 10 Ton 3. Ladder  Panjang : 9 Meter Berat : ± 8 Ton 4. Spud  Panjang : 12 Meter Berat : ± 3 Ton 5. Ruang Operator Panjang : 5 Meter Berat : ± 1 Ton 50

6. Boom Panjang Berat

2.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Barge Dimension Year Built Gross / Net Tonnage Dredging Dept Max / Min Discharge Diameter Main Engine Main Pump Unloading Pump Capacity  Total Head

: 5 Meter : 1 Ton

: 26.8m (L) x 6.0m (B) x 4.8 (D) x 1.5 m (DRAF) : 2008 : 120 Tons / 80 Tons : 8.00 m/2.50m : 300 mm (Ø 12 “) : MAN D2842 LE211 740/1500 RPM : WARMAN Ø12” 800 HP/500 RPM : 1500 m3/hr Liquid or 300m3 to 400m3/hr Solid : 38m 51

9. 10. 11. 12. 13.

Installed Power  Discharge Bore/Distance Generator Winch Spuch

: ISUZU 240 PS : 300mm (12”) / Depth 2m / 8m Length 1500m : Mitsubishi 40 Kw/60 HP : 3 Units ( 10 Tons each ) : 2 Units ( 25m Length )

52

IX.5. Pengoperasian MHP

Beberapa hal spesifik sehubungan dengan pengoperasian MHP : Fase flashing

Fase elevating

Fase cutting

: pada fase ini posisi cutter  berada pada elevasi dekat muka air air untuk memdapatkan air bersih dengan tujuan memast memastikan ikan seluruh  jalur pipa bersih dari hambatan. hambatan. : ladder diposisikan sesuai dengan kekentalan lumpur yang diinginkan. Semakin dalam ladder, semakin kental lumpur yang akan didapatkan untuk pemompaan. : proses pemberaian material bila material tersedimen cukup padat.

Gambar di atas menunjukkan suction vacuum gauge, discharg disch arge e pres pressure sure gauge, hydraulic lever  lever control  control , dan ladder level indicator yang harus dipantau terus oleh yang mengoperasikan. Debit yang dihasilkan pada SG 1,32 mencapai 660 m3/jam.

53

BAB X. PENYAMBUNGAN PIPA Pipa adalah suatu media untuk mengalirkan air atau lumpur dari pompa ke tempat lain. Dalam system pemompaan untuk mengalirkan air sampai pada elevasi tertentu memerlukan pipa. Ada beberapa jenis material pipa yang kita kenal. 1. Golongan Metal  :  : Besi, Galvanized, Alumunium, Alumunium, Tembaga, Tembaga, Cast-Iron, Stainless Steel Steel 2. Golongan Non-Metal  :  : PVC, Pipa-plastik(s Pi pa-plastik(selang), elang), Asbestos-Cement, Spiral-Hose, Polyethylene Polyethylene/HDPE. /HDPE. Di tambang kita sangat familiar dengan pipa HDPE   karena pipa tersebut mempunyai beberapa karakteristik yang memudahkan kita dalam penangangan di lapangan. Pipa HDPE  mempunyai kelebihan yaitu lebih ringan, elastis, tahan karat, mampu menahan tekanan antara 6 sampai 16 Bar . Ada 2 jenis pipa yang kita pakai di lapangan yaitu pipa fleng dan pipa polos. Untuk penyambungan pipa flange kita menggunakan menggunakan baut untuk menyambungnya. menyambungnya. Sedangkan Sedangkan untuk pipa polos kita menyambung dengan menggunakan butt welding. Butt welding  merupakan proses penyambungan pipa dengan cara memanaskan ujung pipa dengan heater dan kemudian menyatukan menyatukan ujung pipa tersebut dengan dengan tekanan tertentu, sehingga pipa pipa tersebut dapat tersambung dengan kuat. Penyambungan pipa dengan butt welding  mempunyai tools  dan juga standart-standart dalam pengerjaan nya. Adapun tools yang di perlukan adalah : - Mesin hidolik  - Dudukan pipa - Mesin serut pipa - Mesin heater  - Kunci recet - Chain block - Kain lap - Tissue -  Alkohol  70  70 %

54

Setelah kita menyiapkan tools yang di perlukan maka kita akan mulai penyambungan. Langkah langkah penyambungan sebagai berikut : 1. Letakan pipa HDPE  pada  pada dudukan pipa kemudian kencangkan dengan clamp. 2. Serut kedua ujung pipa yang akan disambung dengan mesin penyerut. 3. Setelah kedua sisi pipa rata, bersihkan ujung pipa dengan air menggunakan lap basah. Setelah bersih menggunakan lap basah, ulangi dengan menggunakan alcohol. alcohol. 4. Panas kan kedua ujung pipa dengan menggunakan mesin heater . 5. Lepas mesin heater , kemudian satukan kedua ujung pipa yang akan disambung dengan tekanan tertentu Berikut akan dijelaskan standart dalam penyambungan pipa dengan system butt welding.

55

Langkah Penggunaan Welding Machine Notasi S D

Ketebalan pipa dalam mm Diameter luar pipa dalam mm

= =

37 mm 315 mm

1 Pemanasan dengan disertai penekanan Pastikan temperature plat pemanas 200 - 220 0C Press pipa pada plat pemanas dengan tekanan 0.18 Mpa Lakukan pemanasan hingga timbul "bibir" pada pinggir pipa setebal (0.5+0.1S)mm 2 Pemanasan tanpa disertai penekana penekanan n Lepaskan tekanan pada pipa tetapi pastikan pipa tetap menempel pada plat pemanas Proses ini dikerjakan selama 15 s 3 Proses pelepasan pelepasan pipa dari dari plat pemanas pemanas maksimal lama waktu proses ini 3+0.01 D dtk 4 Proses Awal Pengel Pengelasan asan Pipa Pipa waktu yang diperlukan untuk mencapai tekanan pengelasan, 3+0.03 D dalam waktu ini tekanan dinaikkan secara bertahap 5 Proses Pengga Penggabungan bungan Pipa Press pipa dengan tekanan 0.18 Mpa Waktu pendinginan yang diperlukan Ketebalan "bibir" minimum setelan pengelasan Ketebalan "bibir" maksimum setelan pengelasan

Waktu (menit)

Tekanan (psi)

0

Suhu ( C)

Dimensi (mm)

200 P1 T1

26.1 3.7

P2

1.45

T2

9.25

T3

6.15 dtk

T4

12.45 dtk

P5 T5

4.2

26.1 55.5 21.5 32.75

56

BAB XI. PENGHITUNGAN DEBIT Dalam aktivitas dewatering output   yang ingin kita peroleh adalah berapa besar volume air atau lumpur yang kita keluarkan. Untuk itu kita harus mengetahui berapa debit setiap pompa yang operasi. Ada 2 cara yang kita gunakan dalam penghitungan debit, yaitu menggunakan  flowbar   dan menggunakan alat flowmeter  digital.  digital. Untuk pengukuran menggunakan  flow bar  ada   ada beberapa standart yang harus kita perhatikan. Flow bar dapat terbuat dari dari kayu balok berbentuk “L”. Berikut ini cara penghitungan debit   dengan bar. menggunakan flow bar.

Tabel . Tabel perhitungan debit dengan flow bar Flow bar kita letakkan di atas pipa kemudian ujung “L” flow bar di singgungkan singgungkan ke air yang keluar dari pipa tersebut. Setelah ujung “L” tadi menyentuh air maka kita liat li at berapa harga X yang tertera sampai ujung pipa. Dari harga X yang kita dapat kita dapat melihat debit pompa tersebut tersebut di table.

57

BAB XII. REPORTING XII.1 Pendahuluan

Proses pelaporan suatu kegiatan secara sistematis akan dapat membuat para pengambil keputusan untuk menentukan kebijakan di masa depan secara lebih tepat serta para pelaksana di lapangan dapat mengevaluasi kinerja mereka secara tepat. Dalam bab ini akan dibahas alur proses  point  yang penyampaikan laporan secara sistematis, point –  point   yang dilaporkan, dan form pelaporan yang ada.  point  kemampuan Dalam menganalisa proses pelaporan pompa, digunakan point –  point   kemampuan total pompa untuk mengeluarkan larutan. Total kemampuan pompa mengeluarkan larutan dinyatakan 3 dalam satuan m yang dinyatakan dinyatakan dalam rumus berikut ini : Total Kemampuan Pompa (m 3) = Produktivitas Pompa (m3/jam) X WH Pompa (jam) Produktivitas Pompa WH Pomp

: Debit, kemampuan pompa mengeluarkan jumlah larutan tertentu melalui suatu media dalam jangka waktu tertentu : Jam kerja pompa

XII.2. Form time sheet harian

Kegiatan pemompaan ditandai dengan penulisan timesheet secara berkala. Format time sheet yang dipakai kini memiliki beberapa item antara lain : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

C/N Unit : Diisi kode nomor unit dalam system PAMA (Co. WP272) Nama : Diisi nama petugas pompa NRP : Diisi nomor register  pegawai  pegawai petugas pompa Tanggal : Diisi tanggal operasi pompa HM Awal : Diisi HM Awal engine pompa saat jam kerja dimulai HM Akhir : Diisi HM Akhir engine pompa saat jam kerja berakhir Pompa Primer  : Jika merupakan system multistage, diisi kode unit pompa primer  Pompa Booster  : Jika merupakan system multistage, diisi kode unit pompa booster  Elevasi Air (awal shift ) : Diisi elevasi air saat jam kerja dimulai 58

10. Elevasi Air (akhir shift) : Diisi elevasi air saat jam kerja berakhir 11. Plan Flowrate (m3/jam) : Diisi rencana debit yang diharapkan untuk lokasi tersebut 12. Static Head  : Diisi beda elevasi antara muka air dengan outlet pipa 13. Kolom WH : Diisi kondisi pompa apakah bekerja, stb, atau b/d 14. RPM : Diisi putaran engine pompa saat beroperasi 15. Flowrate : Diisi debit yang dihasilkan pompa saat beroperasi 16. SG : Diisi Specific Gravity  larutan  larutan yang diangkut pompa 17. Laporan : Diisi informasi mengenai kondisi pompa 18. T.T. PumpMan : Diisi tandatan tandatangan gan petugas pompa 19. T.T. GL : Diisi tandatan tandatangan gan GL pompa 20. T.T Mekanik  : Diisi tandatan tandatangan gan mekanik yang menyetujui operasi pompa 21. Total : Diisi total jam kerja pompa 22.  Average : Diisi rata-rata RPM, debit dan SG yang dihasilkan pompa saat beroperasi 23. Lokasi : Diisi lokasi letak pompa di tambang 24. Sistem Pompa : Diisi apakah pompa beroperasi secara direct /singlestage  atau multistage 25. P2H : Diisi ceklist  kesiapan  kesiapan pompa dan engine

59

XII.3. Report harian pompa

Untuk mengevaluasi kinerja pompa, maka dibuatlah form-form yang memuat data harian. Pompa dibagi berdasarkan jumlah sump yang aktif. Report harian tersebut difokuskan untuk evaluasi  kinerja pompa yang meliputi volume air yang diangkut pompa, jam kerja pompa, dan debit pompa. 60

Selain itu dari hal diatas, juga didaptkan informasi mengenai kinerja pompa persump dan  perline sehingga dapat dianalisa untuk tiap pompanya. 61

XII.4. KPI Dewatering

Form ini adalah form pelaporan weekly   kinerja pompa dan sump. Pelaporan ini didasarkan  jumlah sump yang aktif. Laporan ini terfokus pada penyediaan informasi informasi mengenai target, actual actual dan deviasi  elevasi  sump. Plan elevasi sump adalah rencana elevasi yang dirancang Engineering supaya

sump dapat sustainable . Keterangan mengenai pompa yang didapat dari form ini adalah PA dan UA baik plan maupun actual. Form ini juga merangkum kinerja pompa secara mingguan mingguan yang meliputi debit yang tercapai,  jumlah line pompa masing-m masing-masing asing sump, dan total jam kerja pompa di sump. Dari parameterparameter tersebut maka didapatkan volume yang berhasil dipompakan masing-masing sump serta deviasi terhadap plan yang sudah dibuat. Grafik yang terdapat di report ini membantu untuk men-visualisasi-kan gambaran kinerja pemompaan pemompaa n dalam jangka waktu mingguan.

62

63

LAMPIRAN. SEJARAH DEWATERING SITE ADARO A. Tahap Single Stage Pumping

Tahapan ini adalah dominan pada masa sebelum tahun 2004. Pada saat itu kondisi tambang belum terlalu dalam dan beda tinggi antara inlet  dan   dan outlet  pompa   pompa masih kurang dari 100 m. Semua sump  menggunakan sistem dewatering single stage dimana dalam satu jalur pipa hanya terdapat 1 pompa. Pompa utama yang dipunyai site Adaro meliputi pompa Multiflo MFV -420, -420, Multiflo MFV -390, -390, dan pompa G-12. Karena kondisi static head   yang tidak terlalu tinggi tidak ditemui kendala yang cukup mengganggu operasional. Debit yang dihasilkan pompa MFV-420 bisa mencapai hingga >180 ltr/dtk. Selama beda tinggi pompa kurang dari 100 m dan material yang diangkut berupa air bersih maka sistem ini adalah yang terbaik karena sesuai dengan kemampuan pompa Multiflo MFV -420 -420 yang merupakan pompa primer  di  di Site Adaro. Pada saat ini di beberapa sump pit   Site Adaro, metode ini tetap digunakan karena merupakan metode standar dalam proses penambangan.

Drawing 1: Sistem Single Stage Pumping

64

B. Tahap Studi Multistage Pumping

Sejalan dengan perkembangan tambang, maka tambang menjadi semakin dalam dan sump berada di elevasi  yang  yang lebih rendah. Hal tersebut berakibat naiknya static head  pompa  pompa hingga total static head  pompa  pompa mencapai lebih dari 120 m. Sump pertama yang mengalami hal ini adalah sump inpit CT2 pada pertengahan tahun 2004. Elevasi air di sump saat itu berada di elevasi -8 sementara outlet pompa berada pada elevasi 108 m. Pompa Multiflo MFV -420 -420 mempunyai batas total head sekitar 126m. Pada kondisi saat itu total head telah mencapai 122 m sehingga pada saat dioperasikan pompa sistem single stage hanya mampu menghasilkan debit 100 ltr/sec.

Drawing 2: Debit pompa MFV-420 100 ltr/sec

65

Kondisi debit yang kecil tersebut mengakibatkan jumlah air yang masuk lebih besar daripada  jumlah air yang mampu dikeluarkan oleh pompa sehingga kemungkinan tambang banjir menjadi semakin besar. Untuk mencegah hal tersebut maka terdapat 2 pilihan yaitu dengan memperbanyak pompa atau dengan merubah sistem dari single stage  menjadi multistage. Bila memperbanyak pompa yang menjadi pilihan maka harus dipikirkan investasi baik pompa maupun pipa sedang untuk sistem  pipa dapat dihilangkan karena 2 pompa hanya menggunakan 1 line. multistage investasi  pipa Dalam perjalanannya, studi mengenai sistem multistage ini masih terus berlangsung hingga saat ini, berikut ini rangkumannya : C. Sistem Multistage  dengan tangki  pumping ing  yang pertama. Prinsip kerjanya Sistem ini merupakan pengembangan multistage  pump adalah air yang dikeluarkan dari pompa pertama akan ditampung dulu di tangki baru kemudian masuk ke pompa kedua. Tangki di sini berfungsi sebagai penahan tekanan air dari bawah karena ditakutkan apabila air yang masuk ke pompa kedua masih memiliki tekanan maka akan merusak pompa kedua. Air dengan tekanan tinggi yang dihasilkan pompa pertama akan mengalir dalam pipa menuju ke tangki yang berada pada elevasi di atas pompa pertama. Saat berada di tangki tekanan air yang tersisa akan kembali menjadi 0 (nol). Kemudian pompa kedua akan bekerja menghisap air dari tangki dan kembali menciptakan tekanan pada air sehingga air dapat mengalir menuju ke outlet  terakhir.  terakhir. Sistem multistage  dengan tangki pernah diterapkan di Site Adaro pada sump CT-2 pada tahun 2004. Pada saat itu elevasi sump berada pada -8m sedangkan elevasi outlet adalah 108m. Pompa primer menggunakan pompa Multiflo MFV -420 -420 sedangkan pompa booster   menggunakan pompa Multiflo MFV-390. Tangki yang digunakan memiliki kapasitas 40.000 ltr. Tangki dan pompa booster  berada  berada di elevasi 60m. Debit yang dihasilkan rata - rata 170 Ltr/sec. L tr/sec. Kelebihan dari sistem ini adalah pompa kedua tidak perlu menghadapi tekanan air yang langsung dari pompa pertama sehingga casing pompa tidak mendapat tekanan berlebih. Debit yang dihasilkan pada sistem ini lebih tinggi dibandingkan dengan sistem single stage dengan kenaikan sekitar 70% (170 ltr/sec berbanding 100 ltr/sec). Kemampuan total head  sistem  sistem multistage  yang 2 kali lipat sistem single stage juga berakibat beban kerja pompa tidak terlalu berat, yang tercermin pada penggunaan RPM yang lebih rendah dibandingkan di bandingkan pada saat menggunakan sistem single stage. Kekurangan sistem ini juga dikarenakan hilangnya tekanan air di tangki. Dengan tekanan air yang hilang maka secara keseluruhan sistem ini sebenarnya hanyalah 2 sistem single stage. Sistem yang pertama dari single stage pompa pertama ke tangki sedangkan sistem yang kedua dari tangki ke outlet  terakhir.  terakhir. Selain itu juga akan ditemui masalah dengan posisi dari tangki. Tangki akan memakan tempat yang cukup luas dan bisa berakibat perubahan design tambang secara mendasar. Tangki juga

66

harus tersedia untuk tiap jalur pipa sehingga untuk keseluruhan tambang dibutuhkan banyak tangki. Masalah lainnya adalah kesulitan untuk mensinkronisasi debit yang dikeluarkan oleh kedua pompa. Apabila debit pompa primer lebih besar maka air di tangki akan penuh dan meluap sehingga air akan kembali masuk ke sump, sedangkan bila debit pompa kedua lebih besar maka tangki akan cepat kosong dan pompa kedua harus mati dahulu hingga tangki kembali terisi air.

Drawing 3: Kedudukan pompa booster setelah tanki 

Drawing 4: Skema sistem multistage dengan tangki 

67

D. Sistem Multistage  dengan pompa yang berbeda kemampuan Sistem ini adalah pengembangan dari sistem multistage  dengan tangki. Dari pengamatan terlihat bahwa sisten multistage  dengan tangki membutuhkan lokasi yang luas untuk tangki, sinkronisasi   debit kedua pompa secara kontinyu  serta jumlah tangki yang banyak maka dicoba dipikirkan cara lainnya. Ide yang muncul adalah menghilangkan tangki dengan harapan lokasi yang dibutuhkan untuk pompa booster  tidak  tidak terlalu luas. Dalam pendalaman ide tersebut sempat muncul adanya pemikiran apa yang akan terjadi pada pompa kedua. Pemikiran tersebut di dasari fakta bahwa dengan tangki maka tekanan air yang masuk pompa kedua tidak besar, dan apabila tangki dilepas maka dapat berakibat tekanan air pada pompa kedua akan sangat besar. Tekanan yang besar tersebut dikhawatirkan dapat merusak casing pompa terutama pompa Multiflo  yang hanya mempunyai  pressure casing 16 Bar. Salah satu ide pemecahan masalah ini adalah peletakan pompa kedua yang sejauh mungkin dari pompa pertama akan tetapi secara total head masih dapat dicapai oleh pompa pertama. Pada sistem ini cara kerjanya adalah pompa primer akan mengangkut air dari sump ke atas dan langsung diterima oleh pompa booster. Jadi oulet pompa primer langsung menuju ke inlet pompa booster  baru   baru kemudian dialirkan lagi ke outlet  terakhir.   terakhir. Pada sistem ini pompa booster yang digunakan adalah pompa dengan kapasitas yang lebih kecil dari pompa  primer   dengan pemikiran bahwa kemampuan pompa booster  yang   yang dibutuhkan tidak terlalu besar karena hanya meneruskan tekanan dari pompa primer . Sistem ini pertama kali diterapkan di Sump CT-2 dan kemudian juga dicoba di sump ST-2 pada tahun 2005. Pompa  primer   yang digunakan adalah Multiflo  MFV-420, sedangkan untuk pompa boosternya adalah Multiflo MFV-390 atau G-12. Pada pompa booster dilakukan modifikasi dengan cara melepas sistem priming pompa tersebut. Pelepasan sistem priming dilakukan karena pada saat pompa tersebut berfungsi sebagai pompa booster maka sistem priming tidak dibutuhkan karena air sudah otomatis masuk ke pompa booster akibat tekanan yang dihasilkan pompa primer. Pada saat itu air berada pada elevasi -8 dan pompa booster   pada elevasi +60 sedangkan outlet pompa berada di elevasi 108m. Total head yang terbentuk mencapai 140m dengan debit mencapai 212 ltr/sec. Kelebihan sistem ini adalah tekanan air sisa yang berasal dari pompa pertama pada saat masuk ke pompa booster tidak hilang tetapi menambah tekanan air total yang dihasilkan sehingga secara keseluruhan tidak ada tekanan air yang hilang akibat tangki. Pada sistem ini tercapat peningkatan debit sebesar 24 % bila dibandingkan dengan sistem multistage  dengan tangki (212 ltr/sec berbanding 170 ltr/sec). Kekurangan sistem ini yaitu dikarenakan pompa booster menggunakan pompa dengan kapasitas debit dan head yang lebih kecil dari pompa primer maka jarak antara kedua pompa harus sangat jauh, dalam prakteknya beda tinggi antara pompa  primer  dan   dan booster  dapat   dapat mencapai 100m. Pada saat pompa booster   ditaruh di dekat pompa primer yang terjadi adalah kebocoran yang

68

berlebihan di daerah inlet   pompa booster   dan di shaft sleeve. Kebocoran berlebih itu merupakan tanda adanya tekanan air yang tertahan saat memasuki pompa kedua. Apabila pompa booster  tetap   tetap dipaksakan berada dekat pompa primer kemungkinan yang mungkin terjadi adalah pecahnya casing pompa booster   karena tidak mampu menahan tekanan kerja yang dihasilkan pompa ditambah dengan tekanan air yang sudah ada. Perbedaan kapasitas itu juga menimbulkan akibat debit yang bisa dihasilkan tidak maksimal karena aliran air yang masuk pompa pertama akan tertahan saat masuk ke pompa kedua sehingga debit yang dikeluarkan lebih kecil.

Drawing 5: Posisi pipa inlet dan outlet pada pompa booster 

69

Drawing 6: Design Sistem Multistage dengan pompa MFV-390/G12

70

Drawing 7: Kebocoran pada inlet pompa booster akibat tekanan air yang tinggi 

71

Drawing 8: Pompa G-12 sebagai pompa booster  E. Sistem Multistage  dengan pompa yang sama kemampuannya Setelah mengamati kelebihan dan kekurangan sistem multistage  dengan pompa yang berbeda kemampuan, maka dicoba mencari pemecahannya. Kelemahan yang utama dari sistem multistage dengan pompa beda kemampuan adalah adanya kebocoran yang berlebih di pompa booster akibat tekanan yang berasal dari pompa primer tidak semua dapat diteruskan oleh pompa booster. Kelemahan tersebut dicoba untuk dieliminir   dengan cara mendatangkan pompa  –  –   pompa yang kemampuannya sekelas dengan pompa primer yaitu Multiflo MFV -420. -420. Pompa  –  –   pompa tersebut adalah pompa Warman  8/6 FF-AH, pompa KSB LCCM-200-610.5, dan pompa KSB LSA 6X8. Pompa  –  –   pompa booster itu menggunakan penggerak motor listrik dengan energi dari genset 500 KVA. Tiap pompa berada dalam 1 skidding yang memuat 1 pompa, 1 genset , 1 motor listrik, 1 kontrol panel dan 1 tangki fuel. Perbedaan pompa – pompa  – pompa  pompa booster  dengan   dengan pompa primer MFV-420 adalah maksimum  pressure casing-nya. Pada pompa Multiflo MFV -420 -420 maksimum pressure casing-nya adalah 16 bar sedangkan pompa  –  –   pompa booster memiliki maksimum pressure casing 21 bar . Maksimum pressure  yang lebih tinggi menandakan pompa tersebut dapat menerima tekanan

72

melebihi tekanan kerjanya. Sehingga apabila pompa booster diletakkan di dekat pompa  primer , casing pompanya akan masih mampu menahan tekanan dari pompa primer .

Drawing 9: Pompa booster Warman 8/6 FF-AH

Cara kerja sistem ini sama dengan cara kerja di sistem multistage  dengan pompa yang berbeda kemampuan yaitu air yang berasal dari pompa  primer   langsung masuk ke inlet   pompa booster  dan  dan diteruskan ke outlet  terakhir.  terakhir. Saat ini sistem ini masih terus digunakan di sump CT-2. Posisi elevasi air berada di elevasi -8 sementara pompa booster  berada   berada di elevasi 36 dan outlet terakhir pada elevasi 108. Pompa  primer  yang digunakan adalah Multiflo MFV-420 sedangkan pompa booster menggunakan Warman 8/6 FFAH. Debit yang dihasilkan mencapai 290 ltr/sec dengan total head 163 m. Sejalan dengan pengamatan ternyata didapati adanya masalah pada pompa  –  –   pompa KSB yang digunakan. Pada pompa KSB LCCM-200-610.5 pada saat operasional ternyata mengalami putusnya baut sehingga casing pompa terbelah. Setelah diteliti penyebabnya diduga adalah adanya manipulasi spesifikasi dimana ternyata pompa ini hanya memiliki maksimum  pressure casing 16 bar dan bukan 21 bar.

73

Drawing 10: Rangkaian baut yang putus sehingga casing pompa terbelah dua

Sedangkan untuk pompa KSB LSA 6X8 problem yang terjadi adalah berhubungan dengan sistem pelumasan pada bearing shaft  pompa  pompa tersebut. Pompa itu menggunakan sistem pelumasan oli untuk bearing shaft, dimana hal tersebut belum umum dipakai. Akibatnya adalah sering terjadi overheat   pada shaft dan pada 2 kejadian hingga mengakibatkan shaft   bengkok akibat kurangnya pelumasan.

Drawing 11: Kerusakan yang terjadi pada shaft KSB LSA 6X8

74

Drawing 12: Material shaft yang bercampur dengan oli 

Kelebihan sistem ini terletak pada kapasitas pompa yang sama dan  pressure casing  pompa booster   yang lebih tinggi dari pompa primer. Kapasitas pompa yang sama memungkinkan tidak adanya hambatan dari air saat memasuki pompa booster   sedangkan perbedaan  pressure casing memungkinkan pompa booster  diletakkan  diletakkan lebih dekat dari pompa primer (hingga mencapai 40 m dari pompa  primer ). ). Kenaikan debit yang terjadi mencapai 36% (dari 212 ltr/sec pada sistem pompa beda kemampuan hingga 290 ltr/sec) bahkan bila dibandingkan sistem multistage dengan tangki mencapai 70%. Kekurangan sistem ini sama dengan kekurangan sistem multistage   lainnya yang sudah dibahas yaitu diperlukannya lokasi untuk peletakan pompa booster serta perlunya manpower untuk pengawasan karena lokasi pompa primer dan booster yang terpisah. F. Sistem Direct Multistage Sistem ini sampai saat ini hanya dipakai dalam rangka percobaan dikarenakan belum tersedianya pompa booster   yang sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan. Sistem ini bertujuan untuk menghilangkan kekurangan pada sistem multistage  dengan pompa berkemampuan sama yaitu diperlukannya lokasi pompa booster yang terpisah. Lokasi pompa terpisah diperlukan karena kurangnya maksimum  pressure casing  untuk pompa booster   sehingga masih adanya beda tinggi sekitar 40 m antara pompa  primer  dan   dan booster . Pemecahan yang bisa dilakukan adalah dengan mendatangkan pompa booster   dengan  pressure casing casing yang melebihi 2 X working pressure  pompa, atau sekitar sekitar 2 X 12 bar = 24 bar.

75

Sistem ini digunakan dengan cara langsung menghubungkan outlet pompa  primer   dengan inlet pompa booster tanpa adanya pipa penghubung yang panjang. Dengan itu maka pressure yang berada di outlet pompa kedua akan mampu mengantarkan air hingga outlet terakhir. Tambahan peralatan yang dibutuhkan adalah pompa dengan maksimum casing pressure melampauii 24 bar dan pipa yang tahan dengan tekanan hingga 24 bar. melampau Percobaan ini pernah dilakukan dengan menggunakan 2 pompa Multiflo MFV-420 sebagai pompa   dan booster . Elevasi air berada di elevasi -10 dan outlet berada di elevasi 108 sehingga static  primer  dan head  mencapai  mencapai 118m. Debit yang dihasilkan mencapai 288 ltr/sec dengan total head 166m.

Drawing 14: Penyambungan outlet pompa primer dengan inlet pompa booster 

76

Drawing 15: Posisi pompa booster tepat berada di belakang pompa primer 

Drawing 16: Debit yang dihasilkan mencapai 288 ltr/sec

77

Kelebihan dari sistem adalah tidak dibutuhkannya lokasi serta manpower   tambahan untuk letak dan maintenance   pompa booster . Hal lainnya adalah debit yang dihasilkan sistem ini sama dengan debit  yang  yang dihasilkan sistem multistage  dengan pompa yang sama kemampuannya. Kekurangan dari sistem ini pada saat percobaan adalah karena pompa yang dipakai adalah pompa dengan maksimum  pressure casing  16 bar maka casing  pompa pada pompa booster  mengalami rotasi dan baut casing menjadi kendur yang kemungkinan besar disebabkan oleh hal itu. Pada percobaan lain juga ditemui adanya kerusakan pada bearing shaft dikarenakan tekanan yang terlalu besar dari air yang masuk mengakibatkan shaft terdorong ke belakang dan membuat bearing shaft menjadi tertekan.

Drawing 17: Rotasi casing pompa yang terjadi pada pompa booster 

78

Drawing 18: Design Design Sistem direct multistage  dan Clearing Head G. Tahap Studi Strainer  dan

Sejalan dengan proses pembelajaran mengenai sistem multistage  pumping di lapangan ditemui suatu kendala lainnya. Pada saat sump  penuh dengan air maka sistem pemompaan akan bekerja dengan baik dan tidak akan terdapat masalah pada sisi inlet . Ketika jumlah air dalam sump mulai menurun, ternyata pompa mengalami masalah yang cukup mengganggu. Inlet pompa tampak naik turun dan terdengar suara mesin pompa yang tidak stabil. Gejala itu hampir sama dengan kondisi pada saat pompa menghisap udara. Apabila hal tersebut dibiarkan, maka pompa akan mati secara otomotis. Pengamatan secara detail ternyata menemukan bahwa kondisi tersebut disebabkan oleh strainer pompa yang tersumbat oleh material – material – material  material padat. Material padat tersebut dapat berupa bongkahan batu bara, material ban bekas, dan tali. Ketika material – material  – material  material tersebut ikut tersedot oleh pompa, dia akan menyumbat lubang – lubang  – lubang  lubang yang terdapat pada stainer . Lubang- lubang pada strainer sendiri sebenarnya sudah sesuai standar yaitu berdiameter sesuai dengan minimum passage size impeller  pompa.  pompa. Tujuan utama dari lubang – lubang  – lubang  lubang itu adalah untuk mencegah adanya material size masuk ke impeller  dan dengan ukuran lebih dari minimum passage size  dan terjepit di impeller . 79

Drawing 19: Strainer pada inlet pompa MFV-420

Drawing 20: Kondisi stainer yang tersumbat material batubara

80

Permasalahan yang timbul adalah material – material  – material  material yang telah menyumbat lubang – lubang – lubang  lubang tersebut tidak dapat lepas dengan sendirinya, sehingga semakin lama semakin banyak lubang yang tertutup dan pada akhirnya akan mempengaruhi jumlah air yang bisa masuk ke dalam pompa. Pada awalnya digunakan tenaga manusia untuk mengambil material – material  –   material yang menyumbat strainer  akan tetapi hal tersebut sangat tidak praktis karena dapat berlangsung terus menerus. Berbagai solusi yang kemudian dimunculkan yaitu : G.1. Berbagai macam material dan design strainer  Modifikasi yang dilakukan adalah dengan pembuatan strainer   dengan diameter yang lebih besar. Pertimbangan ini dibuat dengan alasan bila yang masuk ke strainer berupa bongkah batubara maka tidak akan menyumbat impeller  karena   karena akan hancur oleh bilah impeller. Diameter yang dicoba dibuat adalah mulai dari 75 mm hingga 100 mm. Selain perubahan dari sisi diameter lubang, juga dilakukan perubahan bentuk strainer dari yang berbentuk kotak menjadi bulat. Perubahan ini bertujuan supaya material yang tersumbat akan lebih mudah untuk lepas karena bidang kontak dengan strainer semakin kecil. Hasil dari perubahan ini pada awalnya cukup menjanjikan. Pompa dapat beroperasi pada kondisi air surut sehingga semakin banyak volume air yang dapat dikeluarkan. Tapi sejalan dengan waktu timbul  juga beberapa masalah lagi lagi seperti: Material strainer  yang   yang terbuat dari drum bekas ternyata tidak mampu menahan daya sedot pompa sehingga strainer masuk ke arah dalam Diameter lubang yang besar memang membantu karena batubara dapat masuk tetapi juga berakibat material lain seperti tali dan karet ikut masuk ke dalam impeller dan meyumbat impeller  Jadi pada kesimpulannya belum ditemukan design strainer yang mampu untuk mengatasi masalah tersumbatnya strainer . Cara lain yang pernah dicoba adalah dengan mencopot strainer   dari inlet   pompa sehingga pompa langsung menyedot air tanpa saringan. Akibat yang terjadi pada waktu itu cukup fatal karena didapati adanya batubara dengan ukuran hingga 50 cm yang masuk ke dalam impeller sehingga menyumbat impeller sehingga cara tersebut tidak direkomendasikan.

81

Drawing21: Ukuran batubara yang menyumbat strainer >50 mm

Drawing 22: Design strainer hasil modifikas modifikasi  i 

82

Drawing 23: Design strainer hasil modifikasi di Site Kideco G.2.Mega strainer  Setelah melihat hasil dari percobaan di atas, kembali dilakukan penelitian untuk mencari metode lain yang dapat membantu menghalangi material padat menyumbat batubara. Konsep dari mega strainer  adalah   adalah dengan melihat area di sekeliling strainer  yang   yang terpengaruh oleh sedotan dari pompa. Sehingga apabila kita mempunyai semacam saringan di luar area tersebut maka material padat tidak akan dapat berada dalam area sedotan pompa karena sudah tertahan oleh saringan. Material padat yang tertahan saringan juga mudah untuk lepas karena berada di luar area sedotan pompa dan energi tarikan dari pompa sudah sangat lemah. Area yang dipengaruhi oleh sedotan pompa diperkirakan berada pada radius 2 m dari ujung inlet pompa. 3 Mega strainer   yang dicoba dibuat memiliki diameter 2 X 2 X 2 m   dan bentuk lubangnya persegi panjang berukuran 5 X 20 cm2. Strainer   juga dilengkapi ponton dan skid tersendiri karena

83

ukurannya yang besar dan supaya dapat mengapung tanpa membebani pompa. Strainer   tersebut terbuat dari besi sehingga akan tahan terhadap hantaman dari material padat.

Drawing 24: Mega Strainer 

Drawing 25: Peletakan inlet pompa di dalam mega strainer 

84

Hasil yang didapat dengan strainer  ini   ini cukup memuaskan dimana pompa dapat terus bekerja pada sump dengan kedalaman air yang rendah. Material padat dapat dicegah untuk masuk ke dalam pompa. Kesulitan yang muncul adalah pada saat instalasi yaitu memasukkan inlet   pompa ke dalam strainer . Kesulitan lainnya adalah pada saat mobilisasi  strainer pada saat strainer  kandas   kandas akibat air sudah surut. G.3. Clearing Head Pihak produsen pompa MFV -420 -420 yaitu Multiflo  juga mengeluarkan design untuk menanggulangi tersumbatnya strainer oleh batubara atau material lainnya. Design tersebut dinamakan Clearing Head   dan bisa digunakan oleh pompa MFV -390 -390 dan MFV -420. -420. Clearing head  terdiri dari 2 komponen utama yaitu rotating blade dan water jet nozzle. Rotating blade berfungsi mencegah inlet tersumbat material batubara dengan cara memutar bil ah yang kemudian menghalau batubara yang menyumbat. Rotating blade digerakkan oleh pompa hidrolik yang terletak di pinggir strainer . Sementara itu water jet nozzle berfungsi menyemprotkan kembali sebagian air yang sudah disedot pompa. Hal itu berfungsi untuk menciptakan perputaran di sekitar inlet pompa sehingga batubara akan terlempar keluar dari area sedotan pompa.

Drawing 26: Rotating Blade dan Water Jet Nozzle

85

Drawing 27: Rotating Blade dan Water Jet Nozzle

Penggunaan clearing head   sangat membantu mengatasi masalah penyumbatan strainer . Pada pompa yang menggunakan clearing head , masalah penyumbatan strainer  tidak   tidak pernah terjadi lagi. Akan tetapi kekurangan dari clearing head yang selama ini dirasakan adalah karena clearing head di site Adaro merupakan yang pertama yang digunakan pada pompa MFV-420 sehingga masih banyak problem terutama di sistem hidroliknya. H. Tahap Studi Mud Handling Setelah masalah material padat yang menyumbat strainer   dapat teratasi dengan mega strainer  dan   dan clearing head , maka volume air di sump dapat terus dikurangi sampai batas minimum. Pada proses pengeringan sump tersebut didapati fakta bahwa kapasitas sump telah jauh berkurang dikarenakan adanya pengendapan lumpur di dasar sump. Volume sump  dapat berkurang menjadi kurang dari setengah kapasitas awal dikarenakan cepatnya proses pengendapan lumpur. Volume lumpur yang banyak itu menghambat proses pengeringan sump karena sampai pada saat itu pompa hanya digunakan untuk mengeluarkan air dari sump. Pada waktu itu untuk mengeluarkan lumpur dari sump digunakan proses “truck and shovel”  yaitu dengan menggunakan excavator   dan dump truck. Excavator digunakan untuk mengangkut lumpur dari sump dan memuatnya ke dump truck . Pada saat mengangkut lumpur, bucket excavator  tidak dapat terisi penuh karena lumpur yang diangkut adalah lumpur jenuh air dan waktu dari excavator  akan   akan lama terbuang untuk mencari posisi yang tepat agar tidak amblas. Pada saat memuat

86

di dump truck, kapasitas muatan dump truck bisa berkurang hingga 1/3 bagian. Kapasitas dump truck  berkurang karena apabila diisi penuh, dalam perjalanan menuju disposal sebagian besar muatan akan tumpah di jalan karena lumpur sangat mudah untuk bergerak. Selain itu di bagian belakang dump truck juga harus dilakukan pencampuran antara material lumpur dan material yang kering untuk truck and  and shovel  shovel  merupakan penahan agar lumpur tidak jatuh dari dump truck . Metode truck    merupakan metode yang sangat mahal bila digunakan untuk pengangkatan lumpur dikarenakan banyaknya ineffisiensi   baik pada alat muat maupun pada alat angkut seperti yang dijelaskan di atas. Metode lain yang coba diterapkan adalah pengangkutan lumpur dengan pompa. Beberapa  jenis pompa memiliki kemampua kemampuan n untuk mengangku mengangkutt lumpur dengan konsentrasi tertentu. Pompa Warman sebagian besar dapat digunakan untuk mengangkut lumpur (slurry ). ). Pengangkutan lumpur dengan pompa membutuhkan perhitungan yang detail terutama menyangkut konsentrasi lumpur yang diangkat, total  head   yang tercipta, serta debit yang diharapkan keluar. Hal utama yang membatasi kemampuan pompa mengangkut lumpur adalah kenaikan total head yang berbanding lurus dengan konsentrasi lumpur dengan air. Selain dari itu yang membatasi kemampuan pompa adalah kecepatan pengendapan lumpur di dalam pipa. Bila dihitung dari sisi biaya maka pengangkutan lumpur dengan pompa akan jauh lebih hemat dikarenakan tidak diperlukannya excavator dan dump truck  akan  akan tetapi dari segi kecepat kecepatan an pengerjaan, pengangkutan dengan pompa masih tertinggal. Berikut ini adalah tahapan yang telah ditempuh dalam rangka studi mengenai penggunaan pompa sebagai pengangkut lumpur : H.1. Penggunaan pompa Multiflo MFV -420 -420 Standar  Pada tahap pertama dilakukan percobaan pengangkutan lumpur dengan menggunakan pompa Multiflo MFV-420 standar. Pompa yang digunakan tidak mendapat modifikasi   baik di sisi mesin, pompa, maupun di sisi inletnya. Pompa diletakkan pada Sump ST-2 RL0. Elevasi air berada pada -6 m dan outlet   pompa berada di elevasi 102 m sehingga static head  pompa   pompa 108m. Pompa diletakkan di sump dengan ketinggian air dari lumpur sekitar 2 m dan dibiarkan bekerja terus – terus – menerus.  menerus. Pada saat pompa berada sekitar 1 m di atas permukaan lumpur, pompa mulai mengalami gejala tersumbat di bagian strainer. Penyumbatan disebabkan oleh adanya material batubara serta lumpur yang sudah menggumpal. Selain itu pompa juga semakin berat menghisap lumpur dikarenakan konsentrasi lumpur yang semakin dalam semakin pekat. Makin lama inlet  pompa  pompa semakin bergerak naik turun hingga akhirnya mesin pompa mati secara otomatis. Kandungan lumpur tertinggi yang dapat dicapai oleh pompa adalah 6.600 mg/ltr dengan debit 90 ltr/sec.

87

Drawing 28: Kondisi sump yang penuh lumpur  H.2. Penggunaan pompa Multiflo MFV-420 Clearing Head  Setelah melihat percobaan tahap I, maka diteruskan dengan mengganti pompa dari Multiflo MFV -420 -420 standart menjadi Multiflo MFV -420 -420 dengan clearing head . Penggunaan clearing head  didasarkan dengan pengamatan sebelumnya dimana water jet nozzle  yang fungsi utamanya untuk menjauhkan material batubara dari inlet ternyata mempunyai fungsi lain. Fungsi lain tersebut adalah water jet nozzle ternyata mampu mengaduk lumpur yang berada di dalam sump sehingga bercampur dengan air. Lumpur yang teraduk mengakibatkan konsentrasi lumpur dapat mengencer sehingga mampu diangkut oleh pompa. Pompa Multiflo MFV-420 yang digunakan dilengkapi dengan clearing head . Pompa tersebut diletakkan di sump ST-2 RL-93. Elevasi air berada di -72 sedangkan outlet berada di elevasi 0 sehingga total head menjadi 72m. Elevasi lumpur berada 2 m di bawah elevasi air. Pada waktu pompa beroperasi, pompa tidak mengalami kendala dalam mengangkut lumpur. Walaupun elevasi lumpur kurang dari 1m dari elevasi air, pompa masih dapat bekerja meskipun mengalami penurunan debit. Selama air dapat tersuplai untuk menjadi pengencer lumpur maka pompa akan terus dapat beroperasi. Kandungan lumpur tertinggi yang tercatat adalah 25.000 mg/ltr dengan debit mencapai 144 ltr/sec.

88

Drawing 29: Debit pompa Multiflo MFV-420 Clearing Head saat mengangkut lumpur  H.3. Penggunaan Sistem Multistage Kandungan lumpur yang bisa diangkut pompa sangat erat hubungannya dengan total head  pompa. Semakin tinggi kandungan lumpur maka akan semakin tinggi juga total head pompa dimana akan tergambar pada HR ( Head Ratio) pompa. Melihat kenyataan itu, maka percobaan berikutnya mengarah ke bagaimana cara untuk meningkatkan total head pompa. Jawaban dari pertanyaan itu ternyata sama dengan masalah yang dihadapi saat static head pompa semakin besar yaitu dengan penggunaan sistem multistage pumping. Dengan multistage pumping, total head pompa akan berlipat – berlipat  – lipat  lipat sesuai dengan jumlah pompa. Penggunaan sistem ini dilakukan di Sump ST-2 RL0. Multiflo MFV-420 Clearing head  berfungsi   berfungsi sebagai pompa primer sedangkan pompa Warman 8/6 FF-AH sebagai pompa booster. Elevasi air berada di -6 sementara letak pompa booster  pada   pada elevasi 5m dan outlet pompa pada elevasi 102m. Elevasi lumpur berada sekitar 1.5 m dari muka air. Pompa Multiflo   MFV-420 yang berfungsi sebagai pompa primer tidak terlalu bekerja keras dikarenakan sebagian bebannya telah terbagi dengan pompa booster . Hal itu berakibat kemampuan

89

pompa untuk mengangkut lumpur menjadi meningkat. Pengamatan dilakukan dalam beberapa kondisi kedalaman inlet yaitu 0.5 m dan 1.5 m. Dalam pengamatan selama supply   air yang berfungsi sebagai pengencer lumpur tetap ada maka pompa akan tetap dapat beroperasi dengan normal. Kandungan lumpur tertinggi yang berhasil diamati adalah 313.750 mg/ltr dengan debit 120.59 ltr/sec. Pada kondisi tersebut lumpur yang keluar sangat pekat.

Drawing 30: Debit yang tercatat dalam pengukuran untuk sistem multistage

90

Drawing 31: Kenampakan outlet pompa pada saat TSS mencapai 31.500 mg/ltr 

Drawing 32: Kenampakan outlet pompa pada saat TSS mencapai 313.750 mg/ltr 

91

H.4. Penggunaan Sistem Pengaduk Lumpur Pentingnya kebutuhan sistem pengaduk mulai dirasakan setelah melihat keberhasilan water  jet nozzle yang berada di clearing head untuk mengaduk lumpur yang terlanjur mengendap di sump. Penggunaan water jet nozzle tersebut mampu untuk menurunkan konsentrasi lumpur sehingga dapat diangkut oleh pompa. Lumpur yang tadinya pekat setelah di-”tembak” di-”tembak” dengan water jet nozzle  bisa menjadi encer kembali. Meskipun sudah terbukti kinerjanya, akan tetapi jumlah water jet nozzle  dan clearing head  sampai saat ini masih terbatas dikarenakan harganya yang termasuk mahal. Selain itu area yang teraduk masih sangat terbatas di area sekitar inlet saja dikarenakan pipa yang digunakan hanya berukuran 2”. Oleh karena itu perlu dibuat suatu metode baru dengan prinsip kerja seperti water jet nozzle yang lebih mudah dan menggunakan alat  –  –   alat yang sudah tersedia serta berfungsi untuk mengaduk area yang lebih luas lagi. Metode yang saat ini sedang dilakukan di sump ST-2 RL0 adalah dengan menembak lumpur dengan air yang keluar dari outlet  pompa.   pompa. Pompa yang digunakan bisa berada pada sump yang sama maupun berada di sump lainnya. Sistem dewatering di sump ST-2 RL0 adalah sistem sump transfer  dimana sump ST-2 RL0 menjadi outlet   bagi pompa  –  –   pompa yang berada di sump ST-2 RL-96. Jadi outlet dari pompa  –  –   pompa sump ST-2 RL-96 diarahkan ke area lumpur sehingga dapat mengaduk lumpur  yang  yang sudah pekat. Pada metode ini air dikeluarkan dari pipa yang berukuran 10”.

Drawing 33: Area lumpur yang mulai mengencer setelah ditembak dengan outlet pompa

92

Cara lain yang digunakan adalah dengan menyediakan 1 pompa kecil di sump yang sudah pekat lumpurnya. Outlet   dari pompa yang berukuran 6” langsung dibenamkan kembali ke lumpur. Pada saat pompa bekerja, pompa akan menghisap air kemudian akan menyemprotkan menyemprotkan air itu i tu kembali ke permukaan lumpur, dengan demikian lumpur l umpur akan teraduk dan konsentrasinya akan mengencer.

Drawing 34: Pompa kecil yang berada di depan digunakan sebagai pengaduk lumpur di sump ST-2 RL0

I.

Tahap Studi Sump Transfer  Tahapan ini dimulai sejak peristiwa banjirnya bottom pit pada tahun 2004 – 2004  – 2005.  2005. Pada saat itu genangan air di sump mencapai panjang sekitar 1.5 km yang pada akhirnya meninggalkan volume lumpur sebanyak 2 juta m3. Kondisi tersebut juga mengakibatkan biaya sebesar 4.9 milliar rupiah untuk mengembalikan tambang ke kondisi semula. Saat itu catchment area untuk sump ST-2 mencapai 319 ha, sementara itu saluran drainase yang terbentuk mencapai panjang 2 km karena lokasi sump berada pada elevasi terdalam. Drainase yang panjang mengakibatkan volume lumpur hasil erosi air mencapai 5% dari total volume air yang masuk sump. Selama tahun 2005 itu volume air yang masuk mencapai 8,2 juta m 3  dengan volume 3 lumpur sebanyak 762.000 m . Static head   yang tercipta adalah 130 m sehingga sistem pemompaan yang bisa digunakan hanyalah sistem multistage   sebanyak 6 line (12 pompa). Berdasarkan 3 perhitungan seharusnya kapasitas sump yang disediakan adalah 800.000 m   supaya tidak

93

mengganggu operasional tambang, akan tetapi dikarenakan kondisi tambang maka kapasitas sump yang bisa terbentuk kurang dari 400.000 m3 sehingga tambang mengalami banjir. Sistem dewatering   yang digunakan saat itu adalah sistem dewatering konvensional dimana semua sump terletak pada elevasi terdalam terdalam.. Hal ini berakibat catchment area yang harus ditanggung oleh sump menjadi sangat besar. Catchment area yang besar mengakibatkan apabila terjadi hujan dengan intensitas yang tinggi maka air dalam jumlah yang banyak akan masuk ke sump dalam waktu singkat sehingga beban sump menjadi sangat berat. Sementara itu dikarenakan sump berada pada elevasi yang paling rendah maka lebar sump sangat sempit dan berada di atas batubara sehingga kapasitas sump sangat kecil. Kapasitas sump yang kecil tersebut tidak sebanding dengan jumlah volume air yang masuk setiap kali hujan sehingga air sump meluap dan membanjiri lokasi tambang.

Drawing 35: Catchment area Pit Adaro tahun 2005

94

Drawing 36: Peristiwa tergenangnya tambang sepanjang 1.5 km pada tahun 2005

Drawing 37: Letak sump yang berada di elevasi terendah

95

Dengan melihat dari pengalaman tersebut maka dibuatlah konsep baru mengenai sistem dewatering. Konsep tersebut berdasarkan pada pembentukan sump – sump – sump  sump transfer. Sump transfer  adalah sump yang tidak terletak di elevasi terendah. Dasar pemikiran dari sump transfer adalah upaya untuk mencegah air masuk ke sump utama. Pencegahan itu perlu dilakukan karena beberapa alasan sebagai berikut : Catchment area yang besar akan tidak sebanding bila dibandingkan kapasitas sump yang kecil bila sump hanya berada di elevasi el evasi terendah. Sump pada elevasi terendah berarti total head yang tinggi sehingga sistem pompa yang bisa digunakan hanya sistem multistage Apabila sump hanya berada di elevasi terendah maka air hujan yang turun akan menempuh perjalanan panjang untuk mencapai sump, dan dalam perjalanannya akan berpotensi mengerosi dinding parit yang akan menambah material material lumpur yang terbawa. Jadi semakin panjang parit untuk menuju sump maka semakin banyak juga material lumpur yang terbawa. Konsep pembentukan sump transfer  mulai  mulai diterapkan pada pit ST-2 pada tahun 2006. Sump transfer yang terbentuk ada 2 yaitu sump  ST-2 RL0 yang berada di elevasi 0 dan sump inpit   yang berada di elevasi 60. Dengan adanya sump tersebut secara keseluruhan catchment area  terbagi 4 dengan luas catchment area  sump ST-2 RL-96 menjadi tinggal 138.28 ha. Volume kedua sump transfer masing – masing – masing  masing 400.000 m 3 dengan catchment area sebesar 97 ha untuk sump ST-2 RL0 dan 69 ha untuk sump inpit . Panjang drainase setelah adanya sump transfer berkurang dari 2 km menjadi maksimal 1 km dengan kandungan lumpur yang berkurang dari 5 % menjadi 2%. Keuntungan lain dari sistem sump transfer ini adalah berkurangnya jumlah kebutuhan pompa. Kebutuhan pompa dapat berkurang karena sebagian air tidak akan masuk ke sump  yang berada di bawah sehingga tidak diperlukan sistem multistage  2 pompa sebanyak rencana awal. Sementara itu untuk mengangkut air yang masuk ke sump transfer dapat dilakukan dengan pompa single stage. Pengurangan jumlah pompa dari sebelumnya dibutuhkan 15 pompa menjadi hanya 9 pompa yang terdiri dari 3 pompa di sump ST-2 RL-96, 5 pompa di sump ST-2 RL0, dan 1 pompa di sump inpit. Sistem ini dirasa mampu menjadi solusi masalah yang dihadapi, namun perkembangan desain tambang menuntut system dewatering harus mampu mengimbangi permasalahan dewatering yang muncul seperti statis head yang semakin tinggi serta pemompaan lumpur.

96

Drawing 38: Catchment area Pit Adaro tahun 2006

Drawing 39: Posisi sump transfer yang berada di atas sump elevasi terdalam

97